Annelise Katrine Carrara Prieto Metabolismo oxidativo sérico em ratos diabéticos com lesão periapical. Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia de Araçatuba, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – UNESP como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Endodontia Orientador: Prof. Dr. Luciano Tavares Angelo Cintra Co-orientador: Prof. Dr. Paulo César Ciarlini 2014 Catalogação na Publicação (CIP) Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação – FOA / UNESP Prieto, Annelise Katrine Carrara. P626m Metabolismo oxidativo sérico em ratos diabéticos com lesão periapical / Annelise Katrine Carrara Prieto. - Araçatuba, 2014 98 f. : il. ; tab. + 1 CD-ROM Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Odontologia de Araçatuba Orientador: Prof. Luciano Tavares Angelo Cintra Coorientador: Prof. Paulo César Ciarlini 1. Diabetes Mellitus 2. Periodontite apical 3. Stress oxidativo 4. Antioxidantes I. Título Black D24 CDD 617.67 DADOS CURRICULARES Annelise Katrine Carrara Prieto Nascimento 22-09-1988 Diadema-SP Filiação Valentina Aparecida Carrara Ramón Dario Prieto Benitez 2006/2011 Curso de Graduação em Odontologia pela Faculdade de Odontologia de Araçatuba - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. 2012/2014 Curso de Mestrado em Ciência Odontológica, área de concentração em Endodontia pela Faculdade de Odontologia de Araçatuba - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Associações Sociedade Brasileira de Pesquisas Odontológicas Associação Internacional de Pesquisas Odontológicas À minha mãe Valentina, que fez o possível e o impossível para me educar e não poupou esforços para me entender, apoiar e incentivar. Este momento não seria possível sem o seu amor, dedicação e esforço. Estaremos sempre unidas pelo nosso amor, você é o meu anjo da guarda, te amo! À minha segunda mãe, minha avó Regina, que sempre me incentivou. Meu exemplo de mulher forte, guerreira e objetiva. Obrigada por todo amor, atenção e cuidado que tem por mim. Te amo muito! Aos meus tios Valdir e Luis Carlos, as duas pessoas mais esforçadas e responsáveis que conheço. Vocês me inspiram! Este trabalho jamais se realizaria sem o apoio, carinho, incentivo e compreensão de vocês! Amo-os! Ao meu noivo, companheiro e amigo Alstyn, este trabalho não existiria sem o seu amor, paciência e incentivo. Obrigada por me levantar cada vez que desanimava, e estar do meu lado em todos os momentos, te amo! Dedico este trabalho a minha família, que é responsável por todos os meus passos, nada do que sou seria possível sem vocês. O meu amor, respeito e admiração cresce a cada dia por cada um! Ao meu orientador, Luciano Tavares Angelo Cintra, pela paciência, dedicação e compromisso que teve comigo e com o nosso trabalho. Seus ensinamentos me deram base para a vida acadêmica. Admiro seu profissionalismo, competência, dedicação e persistência no seu exercício como professor de graduação, pós-graduação e pesquisador. Considero-me afortunada por ter estado sob sua orientação estes anos! Ao meu co-orientador, Paulo César Ciarlini, pela colaboração imprescindível para a realização deste trabalho. Obrigada pela paciência, competência e dedicação! À amiga de pós-graduação, Mariane Maffei Azuma, pelo auxílio, companheirismo, compromisso e dedicação que teve comigo e com o trabalho. Obrigada por fazer meu curso de mestrado inesquecível! Este trabalho não se realizaria sem a sua ajuda! Ao professor, Mauro Juvenal Nery, pela amizade, incentivo e ajuda, desde a graduação. O Professor me introduziu à endodontia e fez a diferença no meu aprendizado. Você é Espetacular! Ao pós-graduando em Ciência Animal da Faculdade de Medicina Veterinária de Araçatuba, Luis Gustavo Narciso, pelo auxílio intensivo na realização deste trabalho. Obrigada pela paciência, disposição e compreensão! A Deus, por ter permitido a realização deste sonho, me guiado em todos os momentos e colocado pessoas maravilhosas ao meu lado durante esta caminhada. À Faculdade de Odontologia de Araçatuba, pela formação acadêmica e oportunidades de aprendizado. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, pela concessão da bolsa de mestrado. À secretaria de Pós-graduação da Faculdade de Odontologia, de Araçatuba pela orientação e suporte acadêmico. Ao Professor de Endodontia da Faculdade de Odontologia de Araçatuba, João Eduardo Gomes Filho, pelos ensinamentos valiosos durante o curso de graduação e pós-graduação. Obrigada por todas as contribuições dadas ao trabalho! Ao Professor de Endodontia da Faculdade de Odontologia de Araçatuba, Eloi Dezan Júnior, pela paciência, otimismo, perseverança e competência que sempre conduziu a clínica de Endodontia. Obrigada por todo o ensinamento e auxílio que me proporcionou! Aos funcionários do departamento de Odontologia Restauradora da Faculdade de Odontologia de Araçatuba, Nelci Vieira e Cláudia Neves, pelo auxílio efetivo e indispensável ao trabalho. Pela amizade, apoio, paciência, compreensão e incentivo. Muito obrigada pelos ótimos momentos! Aos funcionários do departamento de Odontologia Restauradora da Faculdade de Odontologia de Araçatuba, Peterson, Elaine e Graziele, pela ajuda, paciência, amizade e bons momentos compartilhados no laboratório de endodontia! À pós-graduanda em Ciência Animal da Faculdade de Medicina Veterinária de Araçatuba, Jucilene Souza, por todo o auxílio prestado ao trabalho. Obrigada pela colaboração e paciência! Ao medico veterinário, Alstyn Momette, pelo serviço prestado aos ratos do biotério de Endodontia, que compuseram o trabalho. Obrigada pelo auxílio e sugestões oferecidas! À amiga, Loiane Massunari, pelo carinho, apoio, ajuda e incentivo que me deu durante todo o curso de mestrado. Obrigada pelo ombro amigo em todos os momentos que precisei, pelos conselhos, e os ótimos momentos e risadas compartilhadas. Ter te conhecido no mestrado fez diferença para mim! Ao amigo, Diego Valentim, que sempre esteve disposto a me ajudar, ouvir e torcer por mim. Obrigada pelo incentivo, companheirismo, auxílio, conversas e pela amizade durante estes anos de pós-graduação! Às amigas Lucianetes, Luciana Ferreira Louzada, Renata Oliveira Samuel, Francine Benetti, Marcela Ito e Mariane Maffei Azuma, muito obrigada pelos momentos, conversas, risadas e experiências compartilhadas! Vocês fizeram a alegria no meu mestrado, tenho orgulho de ter feito parte deste grupo de pesquisa tão unido, sério e competente! Orgulho em ser uma Lucianete! Obrigada a todas vocês pela ajuda, apoio e incentivo! À amiga, Ìndia Olinta Azevedo, pelas conversas, franqueza, apoio e ajuda oferecida. Muito obrigada! Aos amigos, Paulo Duarte e Simone Wanatabe, pela amizade, ajuda, apoio, bons momentos, e exemplo de profissionais dedicados e responsáveis. Aos amigos de pós-graduação, Ludmilla Santos, Christine Men Martins, Marcelo Wayama, Gabriely Rezende e Carlos Bueno, pelo bom convívio e experiências compartilhadas. À amiga, Adilene Ângulo Gastélum, pela amizade, apoio e incentivo. Amizade que surgiu graças à Endodontia e que continua mesmo com a distância México-Brasil. Muito obrigada pelos bons momentos! As amigas, Ana Paula Moreira e Vanessa Carvalho, pela amizade, incentivo, apoio e ombro amigo. Porque as amizades verdadeiras continuam mesmo a distância! À amiga, Rita de Cássia Nunes, pelas inúmeras vezes que me escutou, incentivou, ajudou, solucionou meus problemas e respondeu minhas dúvidas. Muito obrigada por estar sempre perto quando precisei! Ao amigo, Rafael Astholfi, pelo companheirismo, auxílio e bons momentos vividos na pós-graduação. Obrigada por tudo e por me apresentar meu grande amor! "Lembremo-nos de que o homem interior se renova sempre. A luta enriquece-o de experiência, a dor aprimora-lhe as emoções e o sacrifício tempera-lhe o caráter. O Espírito encarnado sofre constantes transformações por fora, a fim de acrisolar-se e engrandecer-se por dentro". Chico Xavier PRIETO, AKC. Metabolismo oxidativo sérico em ratos diabéticos com lesão periapical. 2014. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Odontologia, Universidade Estadual Paulista, Araçatuba, 2014. RESUMO Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da infecção endodôntica associada ou não à diabetes, nas concentrações séricas dos antioxidantes endógenos albumina, bilirrubina e ácido úrico, da capacidade antioxidante total (TAC) e do parâmetro oxidante malonaldeído (MDA) em soro sanguíneo de ratos Wistar. Foram utilizados 40 ratos divididos em 4 grupos: euglicêmicos (C); euglicêmicos com lesão periapical (LP); diabético (D) e diabético com lesão periapical (D+LP). A diabetes foi induzida quimicamente pela utilização da droga Aloxano, via intramuscular, na dose de 150 mg/kg, e a lesão periapical, por meio da exposição pulpar do primeiro molar superior direito ao meio bucal durante 30 dias. Após este período, foi coletado o sangue, através de punção cardíaca para obtenção do soro, e também, as hemimaxilas, para o processamento histológico. No soro foi realizada a mensuração da albumina pela técnica verde de bromocresol, bilirrubina por Van der Bergh, ácido úrico pela uricase, TAC pela captura do radical livre ABTS, e MDA pelo ensaio das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Na análise histológica foram avaliadas a intensidade e extensão da inflamação, reabsorção radicular e tamanho da lesão. Os valores foram analisados pelos testes de análise de variância (ANOVA) e de Tukey (p<0,05). Os valores obtidos em escores foram analisados estatisticamente, por meio dos testes de Kruskal-Wallis e Dunn (p<0,05). Nos ratos diabéticos (D e D+LP) houve um aumento da concentração de MDA e ácido úrico e uma diminuição de albumina em relação aos ratos euglicêmicos (C e LP). O grupo D+LP comparado ao D apresentou um aumento de ácido úrico e diminuição de albumina. A análise histológica mostrou que a lesão periapical de ratos diabéticos (D+LP) possui maior severidade quando comparada com a dos ratos euglicêmicos (LP). A lesão periapical associada com a diabetes altera o status antioxidante, diminuindo a concentração sérica de albumina e aumentando a de ácido úrico. Palavras-chave: Diabetes. Lesão periapical. Estresse oxidativo. PRIETO, AKC. Oxidative metabolism in blood serum of diabetic rats with or without periapical lesion. 2014. Faculdade de Odontologia, Universidade Estadual Paulista, Araçatuba, 2014. ABSTRACT This study aimed to evaluate the influence of endodontic infection associated with or without diabetes, in the serum concentrations of endogenous antioxidants albumin, bilirubin and uric acid, total antioxidant capacity (TAC) and oxidant parameter, malondialdehyde (MDA) in blood serum of the Wistar. It were used 40 rats in 4 groups: euglycemic (E); euglycemic with periapical lesion (PL); diabetic (D) and diabetic with periapical lesion (D + PL). Diabetes was chemically induced by alloxan intramuscularly at a dose of 150 mg/kg and periapical lesion by exposure right first molar to the oral environment for 30 days. After this period, blood was collected via cardiac puncture to obtain serum, and also the hemi-jaws for histological processing. Albumin measurement by bromocresol green technique, bilirubin by Van der Bergh, uric acid by uricase, TAC by capturing the free radical ABTS, and MDA by assay of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) were performed in serum. In the histological analysis, the intensity and extent of inflammation, root resorption and bone loss were evaluated. The values were analyzed by analysis of variance tests (ANOVA) and Tukey‟s test (p < 0.05). The values obtained for scores were statistically analyzed by the Kruskal- Wallis test and Dunn‟s tests (p < 0.05). In diabetic rats (D and D + PL) there was an increase in the concentration of MDA and uric acid while decrease in albumin compared to euglycemic rats (E and PL). D + PL group compared to D showed an increase of uric acid and decreased albumin. Histological analysis showed periapical lesion of diabetic rats (D + PL) has a greater severity when compared with the euglycemic rats (PL). Periapical lesion associated with diabetes changes the antioxidant status, reducing serum levels of albumin and increasing serum levels of uric acid. Keywords: Diabetes. Periapical Lesion. Stress Oxidative. Lista de tabelas Página Tabela 1 - Distribuição dos grupos experimentais de acordo com os procedimentos locais e condições sistêmicas dos animais: 42 Tabela 2 - Média e desvio padrão da massa corporal inicial e final em mg/dl. 50 Tabela 3 - Média e desvio padrão da glicemia em mg/dl. 50 Tabela 4 - Média e desvio padrão da concentração sérica de albumina em mg/dl. 51 Tabela 5 - Média e desvio padrão da concentração sérica de ácido úrico em mg/dl. 52 Tabela 6 - Média e desvio padrão da concentração sérica de bilirrubina em mg/dl. 53 Tabela 7 - Média e desvio padrão da concentração sérica de TAC em mmol / L. 54 Tabela 8 - Média e desvio padrão da concentração sérica de MDA em µmol/L. 55 Tabela 9 - Representação dos scores atribuídos para os critérios de intensidade do infiltrado inflamatório e extensão da inflamação, reabsorção óssea e das médias de área da lesão periapical (µm2). 62 Lista de figuras Página Figura 1 - Injeção de aloxano via intramuscular em rato Wistar. 41 Figura 2 - (A) punção caudal para obtenção de sangue; (B) mensuração da glicemia; (C) resultado obtido da mensuração glicêmica . 41 Figura 3 - (A) exposição do primeiro molar superior direto por meio da broca Ln; (B) primeiro molar superior direito com exposição pulpar realizada. 41 Figura 4 -(A) punção cardíaca no ventrículo esquerdo; (B) armazenamento em tubos a vácuo para obtenção do soro. 44 Figura 5- Espectrofotômetro automatizado. 44 Figura 6 - Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de albumina em mg/dl. 52 Figura 7 - Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de ácido úrico em mg/dl. 53 Figura 8 - Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de bilirrubina em mg/dl. 54 Figura 9 - Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de TAC em mmol/L. 55 Figura 10 - Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de MDA em µmol/L. 56 Figura 11- Imagens representativas de espécime do grupo E: (a, b) aspecto microscópico do periápice dentário evidenciando normalidade nos tecidos pulpares e periapicais [10x e 100x - H.E.]; (c) pré-dentina e dentina íntegras, camada de odontoblastos organizada [400x – H.E]; (d) ausência de inflamação [400x – H.E.]. 58 Figura 12 - Imagens representativas do grupo LP: (a) aspecto microscópico panorâmico do periápice dentário evidenciando presença de inflamação, desorganização do ligamento periodontal e área de reabsorção óssea [10x - H.E.]; (b) Periápice dentário evidenciando presença de infiltrado inflamatório crônico [100x - H.E.]; (c) presença de infiltrado inflamatório crônico e moderada área de reabsorção cementária [400x – H.E.]; (d) tecido pulpar necrosado [400x – H.E.]. 59 Figura 13 - Imagens representativas do grupo D: (a, b) periápice dentário demonstrando tecidos pulpares e periodontais com aspectos de normalidade [10x e 100x - H.E.]; (c) polpa dentária demostrando dentina, pré-dentina e odontoblastos com aspectos de normalidade [400x – H.E.]; (d) periápice com ausência de inflamação e integridade tecidual [400x - H.E.]. 60 Figura 14 - Imagens representativas do grupo D+LP: (a, b) aspecto microscópico panorâmico do periápice dentário evidenciando presença de inflamação, desorganização do ligamento periodontal e área de reabsorção óssea [10x e 100x - H.E.]; (c) necrose do tecido pulpar e reabsorção cementária [400x – H.E.]; (d) infiltrado inflamatório agudo com grande concentração de neutrófilos [400x – H.E]. 61 Lista de abreviaturas ABTS 2,2 azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) AGE produtos finais de glicação avançada AGPI ácidos graxos poliinsaturados ANOVA análise de variância CAT catalase DM diabetes mellitus DNA ácido desoxirribonucleico DP doença periodontal DRC doença renal crônica EDTA ácido etilenodiamino tetra-acético eNOS óxido nítrico sintase endotelial EO estresse oxidativo FRAP ferric-reducing ability of plasma GPx glutationa peroxidase GSH glutationa reduzida GSR glutationa GST glutationa transferase LP lesão periapical LPO lipoperoxidação MDA malonaldeído MTA mineral trioxido agregado NADPH nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reduzida NFkB fator nuclear kappa B NO óxido nítrico ORAC oxygen-radical absorbancy capacity PA periodontite apical PAI-1 inibidor do ativador do plasminogênio - tipo 1 PKC proteína quinase C RAGE receptor de produtos finais de glicação avançada RL radical livre ROS espécies reativas ao oxigênio SOD superóxido dismutase TAC capacidade antioxidante total TBARS substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico TEAC trolox equivalent antioxidante capacity TGF-α fator de transformação do crescimento - alfa TGF-β1 fator de transformação do crescimento - beta TRAP total radical trapping antioxidante parameter VEFG fator de crescimento do endotélio vascular Sumário Página I- Introdução 20 II-Revisão de literatura 24 III-Objetivos 36 IV-Material e Método 38 V-Resultados 49 VI-Discussão 64 VII-Conclusão 70 VIII-Referências 72 IX- Anexos 92 Introdução 21 I- INTRODUÇÃO Antioxidantes são substâncias capazes, em baixas concentrações, de competir com outros substratos oxidáveis e, portanto, atrasar significativamente ou inibir a oxidação (Halliwell & Gutteridge, 2007). Assim, os antioxidantes possibilitam ao organismo a manutenção de seu estado redox. O sistema de defesa antioxidante nos seres vivos pode atuar de três formas: como antioxidantes de prevenção, que impedem a formação de radicais livres; como varredores, impedindo o ataque de radicais livres às células; e de reparo, favorecendo a remoção de danos da molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA) e a reconstituição das membranas celulares danificadas (Jacob, 1985; Strain & Benzie, 1998). Os antioxidantes podem ser enzimáticos e não enzimáticos. Os enzimáticos correspondem a superóxido dismutase, catalase e peroxidase; os não enzimáticos endógenos compreendem bilirrubina, glutationa, ácido úrico e albumina, e os não enzimáticos adquiridos pela dieta são alfa tocoferol, beta caroteno, ácido ascórbico, carotenóides e bioflavonóides (Sies, 1985 ; Papas, 1999). Quando há uma deficiência destes antioxidantes ou um aumento na produção de radicais livres há um estado de estresse oxidativo. O estresse oxidativo é relacionado com diversas patologias como hepatite B (Xia et al., 2013), diabetes tipo 1 (Răchişan et al., 2014), diabetes tipo 2 (Liani et al., 2012) doenças vasculares (Bachschmid et al., 2012), doenças pulmonares crônicas (Gorowiec et al., 2012), hipertensão (Pakdeechote et al., 2014) artrite reumatóide (Hassan et al., 2011), doença arterial coronária (Tayal et al., 2012), aterioesclerose (Hulsmans et al., 2012), AIDS (Awodele et al., 2012), câncer (Valko et al., 2006), doença periodontal (Patel et al., 2012; Masi et al., 2011; Allen et al., 2011) e infecção endodôntica (Wolle et al., 2013). O metabolismo oxidante do organismo é fundamental para a compreensão dos mecanismos envolvidos nos danos teciduais (Chapple et al., 2007) e contribui para terapias que visam mediar o estresse oxidativo (Kim et al., 2012; Stvolinsky et al., 2012; Gao et al., 2012) inclusive relacionada a lesões periapicais (Wolle et al., 2012; Wolle et al., 2013) e doença periodontal (Tilakaratne & Soory, 2012). Como já mencionado, o estresse oxidativo está relacionado à diabetes, tanto tipo 1 quanto tipo 2, possuindo papel na sua patogênese (Maritim et al., 2003; West et al., 2000; Rahimi et al., 2005). A diabetes mellitus (DM) é uma doença metabólica http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Pakdeechote%20P%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=24772821 22 caracterizada por hiperglicemia devido aos defeitos na secreção de insulina, ou da ação da insulina, ou ainda ambos. A hiperglicemia crônica está associada a danos a longo prazo, disfunção, e falha de vários órgãos, principalmente olhos, rins, nervos, coração e vasos sanguíneos. Segundo dados da Federação Internacional de Diabetes, em 2013, 382 milhões de pessoas no mundo tinham diabetes e este número deverá subir para 592 milhões até 2035. No Brasil 11,9 milhões de pessoas são portadoras (9% da população) da doença diabetes, ocupando o 4º lugar no ranking dos países com maior número de diabéticos (Guariguata et al., 2014). Há estudos que mostram alta prevalência de infecção endodôntica em pacientes diabéticos descontrolados (Bender & Bender, 2003; Brito et al.,2003; Fouad & Berleson, 2003a; Fouad, 2003b; Iwana et al., 2003; Segura Egea et al., 2012). Uma das consequências da infecção endodôntica é o desenvolvimento de periodontite apical (PA) (Colic et al., 2010), que histologicamente, é caracterizada por um tecido granulomatoso infiltrado por células inflamatórias (Lukic et al., 2008), e é formada em resposta ao estímulo antigênico contínuo proveniente dos canais radiculares infectados (Zhang et al., 2005; Xiong et al., 2009). Sabe-se que os pacientes diabéticos têm maior perda dentária decorrente do insucesso endodôntico (López-López et al., 2011; Wang et al., 2011; Ng et al., 2011), fato que indica a deficiente resposta do organismo diabético frente às infecções (Fouad & Burleson, 2003a), devido à alteração da circulação pulpar (Tennenberg et al., 1999), disfunção microbicida de polimorfonucleares (Bender & Bender, 2003) e aumento da carga bacteriana (Iwana et al., 2006). No entanto, evidências que suportam a patogênese, progressão e resolução das infecções endodônticas em pacientes com DM são ainda escassas e inconclusivas (Ferreira et al., 2014). Alguns trabalhos relacionam a lesão periapical com o metabolismo oxidativo, mostrando aumento de parâmetros oxidantes e diminuição de antioxidantes (Cherkashin et al., 1989; Dezerega et al., 2012). Dentre os parâmetros antioxidantes podemos destacar a capacidade antioxidante total (TAC), que é uma visão geral das interações entre os antioxidantes, (Maxwell et al., 2006), e não apenas a soma das capacidades antioxidantes de cada componente, já que eles interagem entre si, apresentando efeitos sinérgicos ou inibitórios (Kuskoski et al., 2005). 23 A avaliação de TAC inclui a mensuração de antioxidantes não enzimáticos, tanto de natureza lipofílica como hidrofílica (Kuskoski et al., 2005), tais como albumina, GSH, ácido ascórbico, α-tocoferol, β-caroteno, ácido úrico, bilirrubina, e flavonoides (Prior & Cao, 1999). Há estudos que relacionaram TAC com as infecções bucais, particularmente a doença periodontal, processos cariosos e dor temporomandibular (Akalin et al., 2009; Žilinskas et al., 2011; Kumar et al., 2011). A avaliação isolada de antioxidantes endógenos, tais como albumina, bilirrubina e ácido úrico também se mostra uma alternativa confiável para se estabelecer parâmetros que influenciam no desequilíbrio fisiológico tecidual (Kim et al., 2012). Além do estudo de TAC e dos antioxidantes endógenos de forma isolada, a avaliação de parâmetros oxidantes complementa o entendimento do estresse oxidativo tecidual. A lipoperoxidação lipídica (LPO) é uma das principais consequências do estresse oxidativo e um indicador indireto da ação dos radicais livres (Halliwell et al., 1990). Uma das técnicas mais utilizadas para mensurar a LPO é a mensuração de malonaldeído (MDA), que é um dialdeído formado como produto secundário durante a oxidação de ácidos graxos poli-insaturados. Investigações sobre oxidantes e antioxidantes em modelos experimentais com lesão pulpar são escassos na literatura e não existem estudos que associam a lesão periapical de origem endodôntica à diabetes com enfoque na avaliação do estresse oxidativo. Com isso, buscou-se investigar a influência da infecção endodôntica e consequente lesão periapical associada à diabetes no metabolismo oxidativo sérico. Revisão de Literatura 25 II- REVISÃO DE LITERATURA I- Estresse oxidativo, diabetes e complicações. O termo estresse oxidativo (EO) foi cunhado em 1985 por Helmut Sies e desde então diversos estudos foram realizados buscando esclarecer seu papel nos processos fisiológicos e patológicos. O estresse oxidativo resulta do desequilíbrio entre as concentrações de radicais livres (RLs) e antioxidantes, o que leva a uma alteração fisiológica tecidual (Halliwell & Gutteridge, 2007). O oxigênio desempenha um papel duplo na célula: é essencial para organismos aeróbios, mas também pode gerar RLs (Gaté et al., 1999). RL é um átomo ou molécula que possui número ímpar de elétrons em sua última camada eletrônica, o que o deixa altamente reativo (Halliwell & Gutteridge, 1990; Halliwell, 1992). Eles são formados constantemente em consequência do metabolismo fisiológico ou das alterações patológicas e, quando produzidos em exagero, são nocivos e alteram a estrutura molecular de carboidratos, proteínas, lipídeos e DNA, trazendo prejuízo a essas moléculas essênciais (Haliwell & Gutteridge, 2007). Os RLs oriundos do oxigênio são chamados de espécies reativas de oxigênio (ROS). Os RLs são gerados a partir do oxigênio triplete, o qual respiramos, que é reduzido e forma uma nova espécie, o ânion superóxido. Este processo é mediado por enzimas como NADPH oxidase, xantina oxidase e glucose oxidase como também por componente redox reativo como a semi-ubiquinona e a cadeia de transporte de elétrons na mitocôndria (Deby & Goutier, 1990; Fridovichi, 1978). Quando protonado o ânion superóxido é denominado radical hidroperoxila, e possui facilidade em iniciar destruição de membranas biológicas (Halliwell & Gutteridge, 1990). O radical superóxido também pode ser transformado em peróxido de hidrogênio, por meio da enzima superóxido dismutase (SOD) (Chance et al., 1979). Este radical é um metabólito do oxigênio de vida longa, que consegue atravessar camadas lipídicas e reagir com o Fe++ aumentando sua toxicidade (Scott et al., 1991). O peróxido de hidrogênio na presença de metais de transição como o íon ferroso converte-se em radical hidroxila (Chance et al., 1979), este RL possui alta reatividade no seu próprio sítio de produção, portanto, se produzido próximo ao DNA e este fixado a um metal, poderá causar modificações de bases purínicas e pirimidínicas, que levam à inativação ou mutação do 26 DNA. O radical hidroxila também atua na inativação de várias proteínas, oxidando grupos sulfidrilas a pontes dissulfeto, e iniciando assim a oxidação dos ácidos graxos poliinsaturados das membranas celulares (Halliwell & Gutteridge, 1986). Os RLs existem em células e tecidos biológicos em baixas concentrações (Halliwell & Gutteridge, 2007) que são determinadas pelo equilíbrio entre as suas taxas de produção e depuração ou por meio de antioxidantes (Droge, 2002). Eles estão envolvidos na patogênese de várias doenças, incluindo a diabetes, que é causada pela destruição autoimune das células-β pancreáticas com consequente deficiência de insulina, ou anormalidades que resultam na resistência à ação da insulina. Deficiência de ação e secreção existe no mesmo paciente frequentemente, e nem sempre é claro qual anormalidade, sozinha, é a principal causa da hiperglicemia. A deficiência da ação da insulina nos tecidos alvo resulta em anormalidades no metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas (American Diabetes Association, 2014). Na diabetes há um aumento na produção de RLs (Baynes, 1999; Young, 1995) ou deficiência nas defesas antioxidantes (McLennan et al., 1991), e o EO é apontado como participante nas complicações diabéticas (Ceriello, 2000; Baynes, 1991). A hiperglicemia é o fator causador do aumento do EO em diabéticos, ela causa um excesso na produção do radical superóxido na cadeia de transporte de elétrons mitocondrial (Nishikawa et al., 2000; Browlee, 2005;) que em consequência ativa cinco vias, a formação de produtos finais de glicação avançada (AGEs), o aumento da expressão do receptor de AGEs, o RAGE, o aumento do fluxo da via dos polióis, ativação da proteína kinase C (PKC), e a hiperatividade da via hexosamina, todas envolvidas nas complicações diabéticas (Browlee, 2005; Giacco & Brownlee, 2010). Os AGEs, ligações entre carboidratos e proteínas, podem ocorrer formando bases de Schiff, as quais dão origem a produtos Amadori, este é um processo reversível que depende das concentrações da glicemia. No entanto, quando ocorrem modificações em sua estrutura, por meio de reações de desidratação e oxidação, estes produtos se tornam mais reativos, e com a capacidade de realizar ligações irreversíveis com as proteínas, causando alteração da funcionalidade proteica (Sakurai e Tsuchiya, 1988; Rocha et al., 2006; Goldim et al., 2006). A formação dos AGEs, não realiza apenas a glicação e fragmentação de proteínas, eles também estão envolvidos no processo de 27 auto-oxidação da glicose que geram por sua vez mais ROS (Hunt et al., 1990, Zyzak et al., 1995). Outro fator que induz as complicações diabéticas é a ligação dos AGEs aos seus receptores RAGEs, que existem em macrófagos, células endoteliais vasculares e células de músculo liso vascular, esta ligação provoca a produção de ROS, que por sua vez ativa o fator de transcrição pleiotrópico, fator nuclear kappa B (NFkB), causando várias alterações patológicas na expressão genética (Goldin et al., 2006). O fluxo aumentando da via dos polióis causado pela hiperglicemia aumenta a atividade das enzimas aldose redutase e sorbitol desidrogenase, estas provocam acúmulo intracelular de sorbitol e frutose, que provoca um aumento redox devido ao consumo NAPDH, que é um cofator necessário para regenerar a glutationa reduzida (GSH), que por sua vez é um importante limpador de RLs, induzido, portanto, o EO intracelular (Giacco & Browlee, 2010). A proteína C quinase (PKC), é um sinalizador intracelular envolvidos na regulação de muitas funções vasculares. Quando ativada pela glicose, a PKC ativa NAD(P)H oxidases, levando ao aumento na formação de RLs (Inoguchi et al., 2003), induzindo a expressão do fator VEGF (Williams et al., 1997), diminuindo a produção de óxido nítrico (NO) (Ganz & Seftel, 2000) e inibindo a expressão de óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) (Kuboki et al., 2000). E por último a hiperglicemia também é capaz de aumentar a via hexosamina, na qual a frutose-6-fosfato é desviada da glicólise servindo de substrato para a enzima glutamina, este processo esta envolvido no aumento da transcrição de TGF-α (fator de transformação do crescimento - alfa), TGF-β1 (fator de transformação do crescimento - beta) e PAI-1 (inibidor do ativador do plasminogênio - tipo 1) (Sayeski & Kudlow, 1996; Kolm-Litty et al.,1998; Giacco & Browlee, 2010). Os mecanismos resultantes da hiperglicemia e do consequente aumento de ROS (espécies reativas de oxigênio) estão envolvidos na patogenia da micro e da macroangiopatia diabética. Na microangiopatia, como consequência direta da hiperglicemia intracelular, e na macroangiopatia, decorrente do aumento no fluxo de ácidos graxos (Giacco & Browlee, 2010). A macroangiopatia está associada ao infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral e gangrena de membros inferiores (Monteiro et 28 al., 2007), e a microangiopatia nos processos patológicos como retinopatia, nefropatia e neuropatia diabética, pois nestes tecidos há independência de insulina para a captação de glicose (Browlee, 2005). II- Diabetes e infecções endodônticas A hiperglicemia causa glicação não enzimática de proteínas, e a persistência da hiperglicemia acaba levando a formação de AGEs, onde as ligações com proteínas são irreversíveis. Portanto, quando a glicose se liga a proteínas de longa vida como albumina e colágeno, estes compostos se depositam na membrana basal causando espessamento de capilares, que leva a microangiopatia (Vlassara & Palace, 2002; 2003; Basta et al., 2004), os capilares diabéticos possuem uma tendência à agregação plaquetária gerando a lentificação do fluxo sanguíneo capilar (Huntley, 1995). As alterações microvasculares são observadas na polpa dental diabética, que conduz a uma diminuição no fluxo sanguíneo pulpar (Amatyakal et al., 2006) promovendo uma menor oxigenação do tecido pulpar (Leite et al., 2008), supressão microbicida de neutrófilos, dificuldades do sistema de defesa humoral e celular de comparecer ao local da injúria, e aumento da probabilidade de infecções anaeróbias (Bender & Bender, 2003), conduzindo a necrose pulpar (Catanzaro et al., 2006). Em consequência a contínua agressão que a polpa sofre em decorrência da hiperglicemia, ocorre um contínuo quadro de inflamação, confirmado pela presença de componentes inflamatórios, como calicreína e mieloperoxidase (Catanzaro et al., 2006), e também a ocorrência de estresse oxidativo, indicado pelas alterações dos parâmetros oxidantes e antioxidantes (Leite et al., 2008). Outra característica da polpa diabética é sua matriz extracelular alterada devido à diminuição de colágeno, presença de AGEs e aumento da colagenase (Catanzaro et al., 2006), conduzindo a alterações de sua arquitetura celular. É bem elucidado que a polpa dentária, na presença de hiperglicemia é incapaz de desempenhar sua capacidade de defesa. Portanto, agentes infecciosos, traumas, ou até mesmo procedimentos curativos e estéticos, como capeamento pulpar, restauração de cavidades profundas e clareamento, não conseguem provocar na polpa uma resposta protetora eficiente (Leite et al., 2008). No estudo de Garber et al., 2009, a polpa dental 29 de rato foi incapaz de promover a formação de ponte de dentina em decorrência do capeamento pulpar com MTA, mostrando sua dificuldade em reparação. Estudos mostram que a diabetes é capaz de aumentar a progressão e severidade de lesões periapicais (Kohsaka et al., 1996; Foaud et al., 2002; Iwama et al., 2003; Armada- Dias, 2006; Kodama et al., 2011; Nakahara et al., 2012), permitir o aumento bacteriano intracanal e, diminuir a quimiotaxia (Iwama et al., 2006) em modelos animais, e que esse quadro pode ser melhorado pelo controle glicêmico (Nakahara et al., 2013). Não é apenas a polpa dental que está mais frágil na condição diabética, o estudo de Yeh et al., 2012 mostra que a hiperglicemia em combinação com redução salivar, leva a diminuição de proteínas de mineralização e matriz do esmalte, deixando o dente um alvo mais susceptível a penetração bacteriana. As lesões periapicais são consequências tanto do aumento da susceptibilidade à cárie (Kodama et al., 2011; Nakahara et al., 2012; Yeh et al., 2012), como também, da via de anacorese (Bender & Bender, 2003). Estudos clínicos e epidemiológicos reforçam a influência da diabetes nas infecções endodônticas, já que, em pacientes diabéticos existe uma maior prevalência de periodontite apical, tratamento endodôntico, probabilidade de casos assintomáticos, risco de extração após o tratamento endodôntico, pior prognóstico para dentes obturados e maior probabilidade de envolvimento periodontal (Brito et al., 2003; Fouad &Burleson, 2003; Wang et al., 2011; López-López et al., 2011; Marotta et al., 2012 Ferreira et al., 2014). Outra particularidade clínica é a frequência com que pacientes diabéticos apresentam calcificações pulpares (Bender & Bender, 2003), fato que pode ser explicado pelo aumento da expressão de osteopontina em pacientes diabéticos (Inagaki et al., 2010). Devido à potencialização que a diabetes causa nos processos infeciosos, enfatiza-se a necessidade de pesquisar a microbiologia e as reações imunoinflamatórias envolvidas nas infecções endodônticas diabéticas, que poderá levar a investigações de terapias eficazes focadas no tratamento endodôntico (Foaud, 2003b; Lima et al., 2013). As modificações que a diabetes realiza tanto na polpa dentária como nos processos infeciosos que originam a lesão periapical está claramente confirmada pela 30 literatura, cabendo mais investigações a respeito da fisiopatologia dos fatores que conduzem essas modificações. Por outro lado, a influência que o processo infeccioso endodôntico exerce no organismo diabético, possui muitas lacunas. Existem estudos que apontam a influência da infecção local na condição sistêmica diabetes, piorando o quadro do controle glicêmico, por meio do aumento da hemoglobina glicada (Cintra et al., 2014a), aumentando a carga inflamatória, elevando as concentrações séricas de IL- 17 (Cintra et al., 2014b), interferindo no perfil lipídico, aumentando o triglicérides (Cintra et al., 2013a), alterando o hemograma (Cintra et al., 2014c) e indicando uma influencia na disfunção renal, por meio do aumento de creatinina (Cintra et al., 2013b). O estudo de Astolphi et al., 2013 relata que a lesão periapical em ratos normais, é capaz de provocar alterações no sinal e na sensibilidade de insulina. E estudos que relacionam terapias sistêmicas no intuito de amenizar as lesões periapicais (Wolle et al., 2013; Liu et al., 2012). III- Estresse oxidativo e alterações pulpares e periapicais Os primeiros trabalhos a relacionar o metabolismo oxidativo e endodontia foram o de Niamonitos et al., 1985 e Cherkashin et al., 1989. O primeiro, inserindo uma experimentação com um antioxidante endógeno (vitamina E) com o fim de propiciar o reparo da lesão periapical, o qual obteve bons resultados. E o segundo, mensurando produtos de peroxidação lipídica no sangue de pacientes portadores de granuloma apical, encontrando alterações destes produtos. Desde então, outros trabalhos relacionaram os parâmetros antioxidantes e oxidantes com as alterações pulpares. Estudos em polpas inflamadas humanas mostram que há um aumento da enzima antioxidante catalase, SOD, e dos produtos finais de peroxidação lipídica, MDA (Ge et al., 1996. Esposito et al., 2003), indicando que a polpa possui mecanismo de defesa endógeno contra a toxicidade das espécies reativas de oxigênio. A análise especifica de parâmetros do metabolismo oxidativo na presença da diabetes se limita ao estudo de Leite et al., 2008 que encontrou uma maior concentração de catalase em polpas de ratos diabéticos. O estudo na LP indica que há um aumento de oxidante total no próprio tecido da LP, enquanto que, o fluido gengival do dente portador de periodontite apical assintomática mostrou uma diminuição de TAC em relação ao controle e aos dentes com canal tratado (Dezerega et al., 2012). A prevenção dos danos oxidativos ao tecido 31 pulpar e periapical por meio de antioxidantes é alvo de recentes pesquisas, e tem apresentado bons resultados. E o caso do antioxidante tempol, que administrado via oral, foi capaz de amenizar o estabelecimento de LP em ratos com cardiomiopatia, (Wolle et al., 2012). No entanto, o mesmo antioxidante tempol administrado em ratos diabéticos induzidos experimentalmente não foi eficiente para diminuir a extensão das LP (Wolle et al., 2013). Já o antioxidante astaxantina testado via oral em ratos diabéticos foi capaz de estimular glutationa peroxidase, mas não apresentou efeitos em SOD (Leite et al., 2010a). Em cultura de células pulpares submetidas ao estresse oxidativo por glicose, o antioxidante davalliactone foi capaz de reduzir a produção de H2O2, a toxicidade celular e as moléculas inflamatórias que perturbam as células da polpa (Lee et al, 2013). A associação astaxantina, óleo de peixe administrados via oral diminuíram os substratos oxidativos em polpa de ratos normais, por meio da redução das enzimas SOD e glutationa redutase (GSR) (Leite et al, 2012). O efeito tópico de antioxidantes também foi analisado, por meio do estudo da catalase como agente capeador direto em dentes de cães com exposições classe V, mostrando que aos sete dias não houve diferença no reparo, porém, aos 90 dias houve um maior reparo observado histologicamente em relação ao controle não tratado (Alaçam et al., 2000). E também, por meio do estudo da enzima antioxidante SOD no tratamento de canal de molares de ratos portadores de lesão induzida, os resultados mostraram que a SOD pode controlar a inflamação periapical e induzir a proliferação de dentina e cemento, indicando que a SOD pode ser um material biocompatível ideal para o tratamento de canal (Baumgarder &Sulfaro, 2001). IV- Parâmetros antioxidantes Antioxidantes protegem o organismo contra a ação oxidativa dos RLs, pois em baixas concentrações conseguem atrasar ou inibir a oxidação do substrato, podendo ser encontrados no organismo e nos alimentos (Dias et al., 2010). Existem os antioxidantes que possuem atividade enzimática, que são os compostos capazes de bloquear a iniciação da oxidação removendo os RLs, e os não enzimático que interagem com os RLs e são consumidos durante a reação. As defesas antioxidantes enzimáticas incluem a atividade da superóxido dismutase (SOD), catalase 32 (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GSR) e glutationa transferase (GST). Dentre as principais defesas antioxidantes não enzimáticas estão as vitaminas C e E, carotenóides, flavonóides, bilirrubina, ácido úrico, albumina, e glutationa (GSH), todos sendo captadores de radicais. As defesas antioxidantes podem ser produzidas endogenamente ou adquiridas pela dieta (Kaliora et al., 2006; Cotinguiba et al., 2013). A albumina é a proteína mais abundante no sistema circulatório e possui funções benéficas como: regulação da pressão oncótica e uma grande capacidade de ligação e transporte de metabólitos (Scatchard et al., 1945). No sistema circulatório atua como o principal antioxidante presente, sendo constantemente sujeita ao estresse oxidativo (Halliwell, 1988). Ela atua por meio de seus vários sítios de ligações retendo os RLs, porém, quando submetida ao processo de glicação ocorre deficiência em suas propriedades antioxidantes, o que é devido ao fato de que é modificada estruturalmente e funcionalmente (Chesne et al., 2006; Rondeau et al., 2008). A albumina também é uma alternativa como marcador glicêmico de períodos curtos (2 a 4 semanas) (Yoshiuchi, 2008), e um importante marcador de lesão renal, seja uma lesão renal primária ou em consequências a doenças sistêmicas como hipertensão e diabetes. Outro antioxidante endógeno é a bilirrubina, que é originada do catabolismo do grupo heme da hemoglobina (Roy-Chowdhury et al., 2008; Ryter., 2012). A enzima heme oxigenase quebra o tetrapirrol cíclico em biliverdina, monóxido de carbono e ferro ferroso, por sua vez, a biliverdina é transformada em bilirrubina por meio da ação da enzima biliverdina redutase (Hayashi et al., 2004). A bilirrubina era considerada pela medicina apenas como produto residual do metabolismo da hemoglobina (Vitekand & Ostrow, 2009), no entanto, se mostrou com propriedades antioxidantes em modelos experimentais sendo considerado, um potente catalizador de oxigênio (Stocker et al., 1987b), e redutor do estresse oxidativo global (Fuhua et al., 2012). Estudos relatam que a concentração de bilirrubina é inversamente associada com o risco de aterosclerose periférica (Vítek e Schwertner, 2007; Schwertner & Vítek, 2008; Vítek & Ostrow, 2009; Lin et al., 2010), calcificação arterial coronária (Tanaka et al., 2009), e acidente vascular cerebral isquêmico (Kim et al., 2009). Estes estudos indicam que, baixas concentrações de bilirrubina sérica estão associadas a um maior risco dessas condições patológicas; em\quanto que, concentrações ligeiramente elevadas de bilirrubina fornecem proteção. 33 O terceiro antioxidante endógeno a ser estudado é o ácido úrico, um ácido orgânico fraco, produto final de degradação dos nucleotídeos de purina (George & Struthers, 2009) e catalisado pela enzima hepática xantina oxiredutase (Schulz et al., 2011), sendo molécula antioxidante mais abundante no sangue (Spanou et al., 2012), e fornecendo até 60% da capacidade antioxidante no sangue humano (Parmar, 2008). Este antioxidante possui propriedades quelantes de metal, sendo capaz de realizar a limpeza de radicais superóxido, hidroxilas, e oxigênio singlet, bem como bloquear a formação do forte oxidante peroxinitrito (Johnson et al., 2003; Keizman et al., 2009). O ácido úrico é capaz de atuar como protetor no processo de envelhecimento e em doenças neurológicas (Johnson et al., 2009; Scott & Hooper, 2001) e ao mesmo tempo estar associado a desordens cardiovasculares (Lippi et al., 2008; Edwards, 2008, 2009; Holme et al., 2009.), hipertensão, doença progressiva renal (Verdecchia et al., 2000; Johnson et al., 2003; Men & Punzo, 2008), acidente vascular cerebral (Kin et al., 2009); diabetes mellitus tipo 2, (Dehghan et al., 2008), resistência a insulina e síndrome metabólica (Puig & MartÃnez, 2008; Oda et al., 2009), o que faz deste antioxidante um paradoxo (Sautin & Jonhson, 2008). V- Mensuração da capacidade antioxidante total Ao contrário da análise isolada de cada antioxidante, a mensuração da capacidade antioxodante total apresenta a acumulação e interação que existe entre eles no plasma ou soro, formando um parâmetro que é capaz de revelar o equilíbrio redox existente in vivo. Existem na literatura muitos testes utilizados para mensurar a capacidade antioxidante total, e eles variam quanto ao tipo de radicais gerados, indicador de oxidação, e método usado para detecção e quantificação. São os chamados ensaios de captação, em todos eles um radical é gerado e reage com moléculas-alvo, para produzir cor, fluorescência, quimioluminescência, perda ou ganho de sinais de ressonância do spin eletrônico. A presença de antioxidantes altera esses sinais, o que permite sua análise quantitativa. Dentre os testes utilizados, existe o Total Radical - Trapping Antioxidant Parameter – TRAP, Oxygen-Radical Absorbancy Capacity - ORAC, Ferric- Reducing Ability of Plasma - FRAP, Trolox Equivalent Antioxidant Capacity ou Teste 34 do ABTS – TEAC (Halliwell & Gutteridge, 2007). TRAP e ORAC são métodos que envolvem reações de transferência de átomos de hidrogênio e FRAP e TEAC, transferência de elétrons (Huang et al., 2005). O TEAC baseia-se na inibição do cátion radical 2,2„ azinobis (3-etilbenzotiazolina- 6-ácido sulfônico) (ABTS+•), por antioxidantes. No método original há ativação de metamioglobina como peroxidase, em presença de ABTS. O complexo perferril da hemeproteína produziria o cátion radical ABTS+ de cor azul esverdeada. A adição desse radical a um meio contendo antioxidantes consegue avaliar por meio do grau de descoloração, a capacidade antioxidante do mesmo. Alguns autores sugerem o uso de oxidação química de ABTS, com utilização de reagentes como dióxido de manganês ou persulfato de potássio, uma vez que outros antioxidantes podem contribuir para reduzir o radical ferrimioglobina formado durante a reação. O percentual de inibição de ABTS+• é determinado em função da concentração e do tempo. Quando a medida é relativa à reatividade do trolox, como padrão, sob as mesmas condições, o teste é denominado TEAC, expresso como unidades equivalentes de trolox que correspondem a mmol/L. Este método é aplicável para o estudo de antioxidantes lipossolúveis e hidrossolúveis (Re et al., 1999). Além da análise dos antioxidantes, a mensuração de parâmetros oxidantes também proporciona o entendimento do quadro do estresse oxidativo tecidual. Quando há produção excessiva de RLs a capacidade de ação dos antioxidantes é superada e ocorre oxidação de biomoléculas, como lipídeos, proteínas e DNA (Halliwell & Whiteman, 2004). A oxidação lipídica leva a lipoperoxidação (LPO) da membrana celular, que origina lesões celulares, já que ocorrem alterações na estrutura da membrana levando a destruição de sua estrutura, prejuízo dos mecanismos de trocas metabólicas e morte celular (Benzie, 1996). VI- Lipoperoxidação A LPO pode ser dividida em três etapas, iniciação, propagação e terminação. Na fase de iniciação ocorre a interação de ROS com os ácidos graxos poliinsaturados (AGPI), abstraindo o hidrogênio de um grupamento metil, deixando o carbono deste 35 grupamento instável, o qual se estabiliza por um rearranjo molecular formando dieno conjugado, que se combina com oxigênio formando o radical peroxil, o qual é capaz de interagir com outra molécula lipídica abstraindo hidrogênio, e assim dá inicio a propagação da LPO, uma fase de reação em cadeia. É necessário ressaltar que na fase de propagação há formação de dienos conjugados e hidroperóxidos, que são marcadores primários de LPO, eles resultam da combinação dos radical peroxil com os hidrogênios abstraídos. A última fase da LPO é a terminação que se dá pela aniquilação dos radicais, que reagem entre si formando moléculas estáveis, nesta fase também ocorre clivagem, dismutação e rearranjo dos radicais peroxila que geram produtos secundários da LPO, como o MDA, que são utilizados como marcadores secundários da LPO (Halliwell & Gutteridge, 2007). O MDA é um dialdeído formado pela clivagem beta dos AGPI peroxidados durante a LP, a sua determinação é umas das técnicas de avaliação de oxidação lipídica mais frequentemente utilizada. Em meio ácido e aquecido o MDA reage com compostos nucleofílicos como ácido tiobarbitúrico, produzindo cromógenos que podem ser determinados por absorção no visível ou fluorescência (Benzie, 1996; Lima & Abdalla, 2001). Objetivos 37 III- OBJETIVOS Objetivo geral: Verificar a inter-relação entre LP e diabetes por meio de parâmetrosdo metabolismo oxidativo. Objetivos específicos • estabelecer a influência da infecção endodôntica, associada ou não a diabetes, nos antioxidantes endógenos albumina, bilirrubina e ácido úrico; • avaliar a influência da infecção endodôntica na capacidade antioxidante total sérica em ratos euglicêmicos e diabéticos; • verificar a inter-relação da infecção endodôntica com o estresse oxidativo sérico por meio da quantificação do MDA em ratos com e sem diabetes; e • realizar análise microscópica do tecido pulpar e periapical de ratos euglicêmicos e diabéticos. Material e Métodos 39 IV- MATERIAL E MÉTODOS 1- Material 1.1-Animais Foram utilizados 40 ratos machos (Rattus albinus, Wistar), pesando aproximadamente 250g, provenientes do biotério da Faculdade de Odontologia de Araçatuba - UNESP. Na chegada dos animais ao biotério de Endodontia, os ratos foram submetidos a um protocolo de vermifugação com uma solução de ivermectina 1% (Ivomec – Merial - Paulínia- São Paulo- Brasil), em uma dose de 0,3ml diluídos em 1L de água, a qual foi exposta aos animais durante três dias, e ao término, se esperou sete dias da metabolização da droga, para iniciar os experimentos. Os animais foram mantidos em gaiolas com mini-isolador (Série VentiLife, Alesco – Monte Mor, Brasil) que injeta o ar diretamente no mini-isolador, com fluxo contínuo e de baixa velocidade, o que garante uma troca de ar ideal e equilíbrio da pressão interna. Cada gaiola abrigava 4 animais, e todas elas estavam acopladas no rack ventilado (Série VentiLife, Alesco – Monte Mor, Brasil), foi utilizada maravalha estéril em todas as gaiolas, durante todo o período experimental. Os animais foram alimentados durante todo o período experimental com dieta sólida e água filtrada “ad libitum”. Os procedimentos experimentais propostos neste estudo foram aprovados pelo comitê de conduta ética no uso de animais em experimentação (CEUA –Unesp / 00582-2012) (anexo 1). 1.2-Doses empregadas Para anestesia foi empregado via intramuscular uma associação de um sedativo à base de xilazina a 2% (Rompum-Bayer S. A., São Paulo, SP, Brasil) na dosagem de 10 mg por kilograma de peso corporal e um anestésico à base de Cloridrato de Ketamina a 10% (Francotar- Virbac do Brasil Ind. e Com. Ltda., Roseira, SP, Brasil) na dosagem de 80 mg por kilograma de peso corporal. Para a indução da diabetes foi utilizado via intramuscular uma dose de 150mg/kg de aloxano (Sigma Aldrich Corp., St. Louis, MO, USA), dissolvida em tampão citrato (0.01M; pH 4,5). 40 2-Métodos 2.1-Indução da diabetes Metade dos animais (20 ratos) receberam uma dose de 150mg/kg de aloxano dissolvida em tampão citrato (0.01M; pH 4,5), via intramuscular (Figura 1). A outra metade recebeu solução salina como placebo. No sexto dia após a indução, foi realizada a dosagem de glicose sanguínea para confirmação da hiperglicemia, a qual foi realizada por meio de uma punção com agulha hipodérmica 27G 13 X 0,4 mm (Nipro Corporation, Honjo-Nishi, Kita-ku, Osaka, Japan) na extremidade da cauda do animal seguida por uma compressão para obtenção de uma gota de sangue. Na sequência, utilizando o aparelho para glicemia e às fitas glicotestes (Accu-Check Performa-Roche- Diagnostics Corporation Indianapolis, IN, USA) os valores foram obtidos e foram selecionados os ratos que obtiveram resultados acima de 250 mg/dl para compor o lote de animais diabéticos (figura 2). Outros animais foram adicionados ao estudo até o total de 20 ratos diabéticos. 2.2-Indução da infecção endodôntica Após a confirmação da hiperglicemia, 10 ratos euglicêmicos e 10 ratos diabéticos foram anestesiados. Realizou-se a exposição pulpar do primeiro molar superior direito de cada animal, empregando-se uma broca em aço carbono esférica (Broca Ln Long Neck- Maillefer, Dentsply Ind. E Com. Ltda. Petrópolis, RJ, Brazil) com 0,1mm de diâmetro na ponta. Desta forma, todas as exposições pulpares foram padronizadas em diâmetro. A profundidade foi limitada pela espessura do teto da câmara pulpar, até o rompimento do mesmo (sensação de caída) (figura 3). 2.3-Divisão em grupos Os grupos foram formados de acordo com as condições sistêmicas e os procedimentos locais de indução das lesões periapicais podem ser visualizados na tabela 1. 41 Figura 1. Injeção da droga aloxano via intramuscular, em rato Wistar. Figura 2. (A) punção caudal para obtenção de sangue; (B) mensuração da glicemia; (C) resultado obtido da mensuração glicêmica. Figura 3. (A) exposição do primeiro molar superior direto por meio da broca Ln; (B) primeiro molar superior direito com exposição pulpar realizada. A B C A B 42 Tabela 1 – Distribuição dos grupos experimentais de acordo com os procedimentos locais e condições sistêmicas dos animais. Condição local Sem lesão pulpar Com Lesão Pulpar Condição sistêmica Normal E LP Diabético D D+LP Os 40 ratos em estudo foram divididos em 4 grupos experimentais, contendo 10 animais cada:  Grupo Controle (E): ratos euglicêmicos;  Grupo com lesão pulpar (LP): ratos euglicêmicos e portadores de infecção endodôntica induzida;  Grupo diabético (D): ratos hiperglicêmicos;  Grupo diabético com lesão pulpar: (D+LP): ratos hiperglicêmicos e portadores de infecção endodôntica induzida. 2.4-Sacrifício dos animais e coleta das amostras a-Obtenção do tecido sanguíneo Decorridos os 30 dias pós-operatórios, os ratos foram anestesiados conforme protocolo descrito anteriormente. Foi realizada a coleta de 5 ml de sangue de cada animal, por meio de punção cardíaca com agulha 22G 25 X 0,7 mm (Figura 4). O sangue coletado foi armazenado em tubos a vácuo jateado com gel ativador de coágulo em suas paredes (vacuotainer BD) e permaneceu em repouso por 20 minutos para ser centrifugado a 3000 rpm por 10 minutos para obtenção do soro. Após a coleta sanguínea, os animais foram mortos com sobredose anestésica seguida de deslocamento cervical. b- Obtenção das maxilas Após confirmação de morte dos animais, removeu-se toda a pele da face direita e esquerda do animal com dois cortes com tesoura (S.S.White / Duflex, Rio de Janeiro, RJ, Brasil), situados no ângulo da boca, separando a mandíbula e maxila. Empregando 43 uma lâmina intercambiável nº15 (Becton, Dickinson Ind. Cir. Ltda. Curitiba, PR, Brasil), montada em cabo de bisturi (S.S.White / Duflex, Rio de Janeiro, RJ, Brasil), foi realizada uma incisão em profundidade no palato do animal ao nível de plano sagital mediano acompanhando a sutura intermaxilar separando a maxila direita maxila direita da esquerda. Separadas as maxilas, foi realizado outro corte com tesoura tangenciando a face distal dos molares superiores direitos, possibilitando a obtenção da hemimaxila direita. Em seguida, as hemimaxilas foram colocadas em frascos individuais devidamente identificados, contendo solução formalina tamponada (10%) em pH neutro. Após 48 horas as peças foram lavadas em água corrente por um período de 5 horas para a remoção de toda solução de fixação. Após lavagem, as peças foram desmineralizadas em solução de EDTA (ácido etilenodiamino tetra-acético) a 18%. Na sequência, as hemimaxilas foram lavadas em água corrente, desidratadas em álcool, diafanizadas em xilol e incluídas em parafina. A orientação no momento da inclusão permitiu a realização de cortes teciduais do elemento dentário e estruturas de suporte em seu sentido longitudinal. Uma vez incluídas as peças foram cortadas em micrótomo Leica RM 2045 (Leica Microsystems, Nussloch – Germany), e os cortes com 6 µm de espessura foram selecionados de forma semi-seriada. Foram escolhidos os cortes teciduais que evidenciaram a câmara pulpar, o trajeto do canal principal e a lesão periapical. Para cada espécime, 10 lâminas com 3 cortes teciduais cada, foram preparadas e coradas com Hematoxilina e Eosina. 2.5-Forma de análise dos resultados 2.5.1-Determinação dos antioxidantes endógenos e da capacidade antioxidante total. As análises bioquímicas séricas foram realizadas, conforme orientações dos fabricantes, em espectrofotômetro automatizado (BS-200 Chemistry Analyzer. Mindray. High-tech Industrial Park, Nanshan. China) (figura 5) a 37°C, previamente ajustado com calibrador e soros controles nível I e II comerciais (Biosystems, Barcelona, Espain). 44 Figura 4. (A) punção cardíaca no ventrículo esquerdo de rato Wistar; (B) armazenamento em tubos à vácuo para obtenção do soro. Figura 5: Espectrofotômetro automatizado. A B 45 2.5.1a - Antioxidantes endógenos Todos os antioxidantes endógenos, albumina, bilirrubina e ácido úrico tiveram sua concentração determinada por meio de kits comerciais (BIOSYSTEMS S. A - Barcelona – Espanha). Os protocolos de mensuração dos antioxidantes endógenos foram determinados conforme a orientação do fabricante. A albumina foi mensurada pelo método verde de bromocresol, o ácido úrico pelo método uricase e a bilirrubina pelo método sulfanilico diazotado (anexo 2). 2.5.1b- Determinação da capacidade antioxidante total A capacidade antioxidante total foi determinada por método colorimétrico que se baseia na captura da molécula ABTS+ (2,2 'azinobis 3 etilbenzotiazolina-6-sulfonato). O antioxidante presente na amostra reage com o ABTS+ (azul esverdeado) levando este a seu estado reduzido (ABTS) e incolor (EREL, 2004) (anexo 3). 2.5.2- Determinação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) A peroxidação lipídica sérica foi determinada pela quantificação de MDA pelo método de TBARS (substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico) pelo método de Hunter modificado, com auxílio de uma leitora automática de microplacas de 96 poços e absorbância 545 nm (anexo 4). 2.8-Análise microscópica A análise microscópica foi realizada em todos os grupos (E, LP, D e D+LP) de forma descritiva e quantitativa em cortes teciduais representativos de cada grupo. A análise quantitativa foi realizada em função das variáveis: infiltrado inflamatório quanto à sua intensidade e extensão; presença de reabsorções radiculares e perda de estrutura óssea periapical. Foram atribuídos escores de 1 a 4 para os critérios intensidade e extensão do infiltrado inflamatório e para a presença de reabsorções radiculares. Para a 46 mensuração da área da lesão periapical, se empregou programa de imagens específico (Leica QWin Plus - Leica Microsystems, Nussloch –Germany). Os critérios considerados para cada análise segundo cada escore foram: a – Intensidade do infiltrado inflamatório A intensidade do processo inflamatório foi analisada em conformidade com o número médio aproximado de células inflamatórias presentes em diferentes campos de um mesmo espécime, examinados em aumento de 400x junto ao periápice dentário (Holland et al., 2007) (Quadro 1). Quadro 1 – Escores para o critério intensidade do infiltrado inflamatório Escore 1 Células inflamatórias ausentes ou em número desprezível; Escore 2 Infiltrado inflamatório discreto (menos de 10 células por campo); Escore 3 Infiltrado inflamatório moderado (entre 10 e 25 células por campo); Escore 4 Infiltrado inflamatório intenso (mais que 25 células por campo) b – Extensão do infiltrado inflamatório A extensão do infiltrado inflamatório foi estabelecida após uma verificação prévia de todos os espécimes. Após esta primeira análise a máxima magnitude da inflamação foi considerada e os critérios estabelecidos para o período de análise (Quadro 2). Quadro 2 – Escores para o critério extensão do infiltrado inflamatório junto ao tecido periapical Escore 1 Células inflamatórias ausentes ou em número desprezível; Escore 2 Células inflamatórias ocupando extensão de até 300µm do ápice radicular; Escore 3 Células inflamatórias ocupando extensão de até 600µm do ápice radicular; Escore 4 Células inflamatórias ocupando extensão maior que 600µm do ápice radicular. 47 c – Presença de reabsorções radiculares A presença de reabsorções radiculares foi analisada em conformidade com o número médio de lacunas de reabsorção presentes em diferentes campos, de um mesmo espécime, examinados em aumento de 400x junto ao periápice dentário (Quadro 3). Quadro 3 – Escores para o critério presença de reabsorções radiculares Escore 1 Ausência de lacunas de reabsorção; Escore 2 Presença discreta de lacunas de reabsorção cementária (menos de 3 lacunas por campo); Escore 3 Presença moderada de lacunas de reabsorção cementária e reabsorção dentinária ao acaso (mais de 3 e menos de 6 lacunas por campo); Escore 4 Presença intensa de lacunas de reabsorção cementária e reabsorção dentinária (mais que 6 lacunas por campo). d – Área da lesão periapical Foram selecionados cortes representativos de cada espécime dos grupos com doença pulpar com e sem diabetes (Grupos LP e D+LP) para verificar a área da lesão periapical proveniente da infecção endodôntica. Foi empregado o software Leica QWin Plus (Leica Microsystems, Nussloch – Germany) e os valores foram expressos em micrometro quadrado (µm2) obtidos em medidas de área. 2.6 – Análise estatística Análises séricas: Por se tratar de valores absolutos os dados foram tabulados e expostos por meio das médias observadas em cada grupo, em função do período experimental. Foi aplicada a análise de variância (ANOVA), seguido pelo teste de comparações múltiplas, o teste de Tukey. Análise histológica: Para os dados na forma de escores foram aplicados os testes não paramétricos de Kruskal-Wallis (Siegel et al., 1956) e quando observada alguma diferença significante, realizou-se o cruzamento entre os grupos, pelo teste de comparações múltiplas de Dunn (Dunn, 1958). Foi empregado o teste de Mann Whitney (Siegel et al., 1956) para comparação entre dois grupos isoladamente. Por se tratar de avaliação por meio de escores, os dados foram expostos nas tabelas referentes 48 aos testes estatísticos por meio de postos médios. Para os valores absolutos da mensuração da lesão periapical, coletados por meio da análise histométrica, foi realizada a análise da variância (ANOVA) seguida do teste de Tukey para comparação entre as médias. Por se tratar de avaliação métrica os dados foram expostos por meio das médias dos valores observados em cada grupo, em função dos períodos de observação. Para todos os testes empregados (bioquímicos e histológicos) foi considerado o nível de significância de 5% (p<0,05). Todos os valores expressos na forma de escores ou por medidas foram analisados com o Software Pacotico (Microsoft Visual FoxPro, Direitos: Eymar Sampaio Lopes). Resultados 50 III -RESULTADOS 1- Massa corporal e glicemia Realizou-se a mensuração da massa corporal inicial (dia 0) e a final (dia 36). Ao início do experimento, os ratos apresentavam massa corporal média de 260g. Após a indução da diabetes com aloxano, os ratos dos grupos diabéticos (D e D+LP) perderam massa corporal em comparação aos euglicêmicos (p =0,0001) (tabela 2). A mensuração da glicose sanguínea foi realizada nos dias 0, 6 e 36 (tabela 3). A mensuração no dia 0, momento da indução da diabetes, revelou que todos os ratos estavam euglicêmicos ao início do experimento. No dia 6 (indução da infecção endodôntica) verificou-se a eficácia da droga em induzir diabetes, os grupos D e D+LP apresentaram um aumento significativo da glicemia (p = 0,0001). No último dia experimental (dia 36) houve a confirmação de que os ratos dos grupos diabéticos (D e D+LP) permaneciam hiperglicêmicos. Tabela 2 – Média e desvio padrão da massa corporal inicial e final em mg/dl. Grupos Dia 0 Dia 36 N E 269,8±20,65 a 410±31,08a 10 LP 268,1±23,57 a 381,1±31,50a 10 D 273,5±11,72 a 210±38,33b 10 D+LP 260±24,16 a 211,4±30,51b 10 Letras iguais sobrescritas na mesma coluna indicam ausência de diferença estatística (p>0.05). Letras diferentes sobrescritas na mesma coluna (a,b) indicam diferença estatística (p<0,05). Tabela 3 – Média e desvio padrão da glicemia em mg/dl. Grupos Dia 0 Dia 6 Dia 36 N E 73,7±9,80a 79,8±11,06a 95±7,33a 10 LP 79,8±9,14a 82,8±8,97a 89±8,78a 10 D 73,5±12,29a 597,3±6,26b 586±20,96b 10 D+LP 74,4±7,86a 555,4±51,88c 600±0,00b 10 Letras diferentes sobrescritas na mesma coluna (a,b,c) indicam diferença estatística (p<0,05). 51 2- Análise Bioquímica Os parâmetros antioxidantes (albumina, ácido úrico, bilirrubina e capacidade antioxidante total) e o oxidante (MDA) foram mensurados e suas medias expressas em tabelas e gráficos. Albumina A concentração sérica de albumina encontrada aos 30 dias após a indução da lesão periapical nos grupos estudados está expressa na tabela 4. Observou-se comparando os grupos diabéticos (D, D+LP) com os euglicêmicos (E, LP) um decréscimo na concentração de albumina (p=0,0001). Indicando que a diabetes foi determinante para essa diminuição. Também foi evidenciado na presença de lesão periapical uma diminuição da albumina nos grupos diabéticos com diferença estatística significativa, utilizando teste T de Student na comparação dois a dois (p=0,0475). Tabela 4 – Média e desvio padrão da concentração sérica de albumina em mg/dl. Letras sobrescritas diferentes (a,b,c) em colunas representam diferença estatística (p<0,05). Grupos Albumina (mg/dl) n E 22,67±2,22a 10 LP 23,87±1,79a 10 D 19,93±2,62b 10 D+LP 17,86±2,05c 10 52 Figura 6 – Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de albumina em mg/dl. Letras diferentes (a,b,c) representam diferença estatística (p<0,05). Ácido Úrico A concentração sérica de ácido úrico nos grupos estudados (tabela 5) apresentou um aumento nos grupos diabéticos (D e D+LP) em relação aos euglicêmicos (E e LP) e entre os grupos diabéticos, o grupos D+LP apresentou maior concentração de ácido úrico comparado ao grupo D (p= 0,0001). Tabela 5 – Média e desvio padrão da concentração sérica de ácido úrico em mg/dl. Letras sobrescritas diferentes (a,b,c) em colunas representam diferença estatística (p<0,05). Grupos Ácido Úrico (mg/dl) N E 0,92±0,37a 10 LP 1,25±0,86a 10 D 2,28±0,85b 10 D+LP 3,36±0,94c 10 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 E LP D D+LP a a b c 53 Figura 7– Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de ácido úrico em mg/dl. Letras diferentes (a,b,c) representam diferença estatística (p<0,05). Bilirrubina A concentração sérica de bilirrubina não apresentou diferença estatística entre os grupos estudados (p = 0,0955) (tabela 6). Tabela 6– Média e desvio padrão da concentração sérica de bilirrubina em mg/dl. Letras sobrescritas iguais (a) em colunas representam ausência diferença estatística (p<0,05). 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 E LP D D+LP Grupos Bilirrubina (mg/dl) n E 0,15±0,05a 10 LP 0,13±0,06a 10 D 0,12±0,05a 10 D+LP 0,09±0,04a 10 a a b c 54 Figura 8 – Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de bilirrubina em mg/dl. Letras iguais representam ausência de diferença estatística (p>0,05). Capacidade Antioxidante Total Na tabela 7, observamos que assim como as concentrações de bilirrubina, a capacidade antioxidante total não apresentou diferença estatística entre os grupos estudados (p=0,0610). Tabela 7 – Média e desvio padrão da concentração sérica de TAC em mmol/L. Letras sobrescritas iguais em colunas representam ausência diferença estatística (p>0,05). 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 E LP D D+LP a a a a Grupos TAC (mmol/L) N E 0,82±0,06a 10 LP 0,86±0,07a 10 D 0,87±0,09a 10 D+LP 0,95±0,10a 10 55 Figura 9 – Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de TAC em mmol/L. Letras iguais indicam ausência diferença estatística (p>0,05). Malonaldeído O MDA atua como um marcador de estresse oxidativo. Nos grupos estudados sua concentração sérica teve um aumento na presença da diabetes (grupos D e D+LP) comparado com os grupos euglicêmicos (E e LP) (p = 0,0001) (tabela 8). Tabela 8 – Média e desvio padrão da concentração sérica de MDA em µmol/L. Letras sobrescritas diferentes (a,b) em colunas representam diferença estatística (p<0,05) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 E LP D D+LP Grupos MDA (µmol/l) N E 6,49±2,45a 10 LP 5,08±2,67a 10 D 11,04±2,64b 10 D+LP 11,86±4,34b 10 a a a a 56 Figura 10 – Representação gráfica da média e desvio padrão da concentração sérica de MDA em µmol/L. Letras diferentes (a,b) representam diferença estatística (p<0,05). 3-Análise Microscópica Grupo euglicêmico (E) Observou-se tecido pulpar com aspectos de normalidade denotando homeostasia deste tecido. As estruturas pré-dentinária e dentinária apresentaram-se íntegras e dispostas em continuidade com a camada de odontoblastos, também organizada. Poucas células inflamatórias estavam dispersas e, ao acaso, caracterizando ausência de inflamação. Os vasos sanguíneos apresentavam-se congestos e a densidade do fibrosamento caracterizou polpa jovem com potencial de reparo. O cemento, ligamento e osso alveolar apresentaram-se íntegros e isentos de processo inflamatório ou reabsorção. A inserção conjuntiva e o epitélio juncional demonstraram aspectos de normalidade e integridade tecidual. Este grupo serviu de parâmetro para a análise dos demais (figura 11) (tabela 9). 0 2 4 6 8 10 12 14 E LP D D+LP b b a a 57 Grupo com lesão periapical (LP) Pôde-se observar em todos os espécimes analisados presença de tecido necrosado em toda a cavidade pulpar e inflamação no periápice dentário. Observou-se a predominância de infiltrado inflamatório do tipo crônico. Presença de reabsorção cementária, dentinária e óssea. A região do ligamento periodontal, junto ao vértice apical, apresentou-se desorganizada, com presença de tecido necrosado e inflamação subjacente. Todas as lesões encontradas foram de características compatíveis com granuloma periapical com origem devido à necrose pulpar (figura 12) (tabela 9). Grupo de ratos diabéticos (D) De forma semelhante ao grupo euglicêmico, foi observado tecido pulpar com aspecto de normalidade. A estrutura dentinária e a pré-dentina apresentaram-se íntegras, assim como a camada de odontoblastos. Poucas células inflamatórias estavam presentes e dispersas na polpa dentária denotando ausência de inflamação. Os vasos sanguíneos apresentaram-se congestos e a densidade celular e fibrosamento caracterizaram polpa jovem com potencial de reparo. O grupo D serviu como um segundo controle, a fim de se estabelecer parâmetros para a análise. O que os diferencia é o quadro da diabetes presente no grupo D. Analisando-os comparativamente percebe-se que a diabetes não alterou a integridade do endodonto no período analisado (figura 13) (tabela 9) Grupo de ratos diabéticos com lesão periapical (D+LP) De forma semelhante ao grupo euglicêmico com lesão pulpar, observou-se em todos os espécimes, tecido necrosado em toda a cavidade pulpar. Junto ao periápice evidenciou-se a predominância de infiltrado inflamatório do tipo agudo, presença de microabscessos e intensa concentração de neutrófilos. Observou-se a presença de reabsorção cementária e dentinária na superfície apical e em regiões de ramificações radiculares. Junto ao tecido ósseo foram encontradas lacunas de reabsorção ativa em toda a periferia do granuloma. A região do ligamento periodontal apresentou-se desorganizadas com presença de tecido necrosado e inflamação subjacente. Assim como observado no grupo LP, todas as lesões encontradas foram de características compatíveis com granuloma periapical (figura 14) (tabela 9). 58 Figura 11 - Imagens representativas de espécime do grupo E: (a, b) aspecto microscópico do periápice dentário evidenciando normalidade nos tecidos pulpares e periapicais [10x e 100x - H.E.]; (c) pré-dentina e dentina íntegras, camada de odontoblastos organizada [400x – H.E]; (d) ausência de inflamação [400x – H.E.]. 59 Figura 12: Imagens representativas do grupo LP: (a) aspecto microscópico panorâmico do periápice dentário evidenciando presença de inflamação, desorganização do ligamento periodontal e área de reabsorção óssea [10x - H.E.]; (b) Periápice dentário evidenciando presença de infiltrado inflamatório crônico [100x - H.E.]; (c) presença de infiltrado inflamatório crônico e moderada área de reabsorção cementária [400x – H.E.]; (d) tecido pulpar necrosado [400x – H.E.]. 60 Figura 13: Imagens representativas do grupo D: (a, b) periápice dentário demonstrando tecidos pulpares e periodontais com aspectos de normalidade [10x e 100x - H.E.]; (c) polpa dentária demostrando dentina, pré-dentina e odontoblastos com aspectos de normalidade [400x – H.E.]; (d) periápice com ausência de inflamação e integridade tecidual [400x - H.E.]. 61 Figura 14: Imagens representativas do grupo D+LP: (a, b) aspecto microscópico panorâmico do periápice dentário evidenciando presença de inflamação, desorganização do ligamento periodontal e área de reabsorção óssea [10x e 100x - H.E.]; (c) necrose do tecido pulpar e reabsorção cementária [400x – H.E.]; (d) infiltrado inflamatório agudo com grande concentração de neutrófilos [400x – H.E]. 62 Tabela 9- Representação dos scores atribuídos para os critérios de intensidade do infiltrado inflamatório e extensão da inflamação, reabsorção óssea e das médias de área da lesão periapical (µm2). Critérios de análise GRUPOS Scores E LP D D+LP Intensidade da inflamação 1 10/10 0/10 10/10 0/10 2 0/10 1/10 0/10 0/10 3 0/10 7/10 0/10 3/10 4 0/10 2/10 0/10 7/10 Mediana 1a 3b 1a 4b Extensão da inflamação 1 10/10 0/10 10/10 0/10 2 0/10 3/10 0/10 0/10 3 0/10 5/10 0/10 2/10 4 0/10 2/10 0/10 8/10 Mediana 1a 3b 1a 4c Presença de Reabsorções radiculares 1 10/10 0/10 10/10 0/10 2 0/10 1/10 0/10 0/10 3 0/10 8/10 0/10 4/10 4 0/10 1/10 0/10 6/10 Mediana 1a 3b 1a 4c Área da lesão periapical Média (µm2) 0a 75,4x104±11,2b 0a 93,6x104±19,3c Letras sobrescritas diferentes (a,b,c) em linhas representam diferença estatística (p<0,05). Após a comparação entre os 4 grupos experimentais (E x LP x D x D+LP) para os critérios intensidade do infiltrado inflamatório, extensão do infiltrado inflamatório e para a presença de reabsorções radiculares, foram observadas diferenças esperadas quando entre o grupo E ou D com os grupos de infeção local presente (Grupos LP e D+LP). Este aspecto revela que a indução da infecção endodôntica promoveu alterações nos tecidos periapicais de forma significante quando comparado ao grupo de ratos sem infecção. Por outro lado a presença da diabetes isoladamente não promoveu o aparecimento de inflamação ou reabsorção radicular em nenhum dos tecidos estudados no período estudado. Quando se comparou o grupo LP x D+LP, encontrou-se diferenças 63 estatísticas nos critérios extensão da inflamação, área da LP e reabsorções radiculares. Porém, o critério intensidade da inflamação apesar de apresentarem frequências de escores diferentes, o teste de Kruskal Wallis não foi sensível para detectar tal diferença, assim, optou-se pelo cruzamento isolado por meio do teste Mann Whitney. Após o cruzamento entre os grupos com doença pulpar associada ou não a diabetes (LP x D+LP) por meio do teste Mann Whitney, pôde-se observar que: a intensidade da inflamação foi diferente (p=0,0238) (tabela 9). Discussão 65 VII- DISCUSSÃO No presente estudo foram utilizados ratos Wistar, devido a similaridade anatômica dos tecidos pulpares e periapicais em relação aos humanos. Nestes animais são identificados o complexo dentinho pulpar, as fibras colágenas do ligamento periodontal, o cemento celular e acelular e o osso alveolar. Com relação à estrutura dos tecidos dentários dos ratos Wistar, as dimensões de cada estrutura são diferentes dos humanos, entretanto a utilização de grupos controle permite identificar a destruição tecidual dos grupos experimentais em proporções relativas às originais. Modelos diabéticos em animais, dentro da pesquisa científica, conduzem a esclarecimentos e descobertas da doença humana, o que proporciona avanços clínicos, terapêuticos e preventivos aos pacientes. Há diversas opções para obter um modelo experimental da diabetes mellitus. A escolha do presente estudo foi o método químico utilizando a droga aloxano que, segundo a revisão de literatura de Rohilla & Shahjad 2012, é um modelo reproduzível e confiável. O sucesso desta droga depende da via de administração, da dose da droga e do estado nutricional do animal (Fredeuriuk et al., 2004). Existem trabalhos recentes com modelo animal diabético induzido por aloxano (Ezejiofor et al., 2013; Zhao et al., 2014; Omeh et al., 2014; Lachin et al., 2014), incluindo estudos específicos de animais diabéticos e relações orais (Leite et al., 2010a; Leite et al., 2010b; de Almeida et al., 2008). O aloxano possui dois mecanismos de ação na indução da diabetes, um deles interfere na secreção de insulina pela células beta, por meio da inibição específica da glucoquinase, que é o sensor de glicose da célula beta, e o outro mecanismo é o da formação de espécies reativas de oxigênio que resulta na necrose seletiva das células beta causando um estado de diabetes dependente de insulina (Lenzen, 2008). A diabetes induzida por aloxano apresenta no animal sintomas típicos da diabetes no homem, tais como perda de peso, polidipsia, poliúria, glicosúria, cetonúria, hiperglicemia e cetonemia (Lenzen e Panten, 1988). Quanto ao método de indução da infeção pulpar, observou-se que ele produziu alterações semelhantes entre os espécimes de um mesmo grupo. Este aspecto denota que a indução foi realizada com sucesso e pode ser empregada em pesquisas que envolvem os tecidos do endodonto, assim como demonstrado em outros estudos (Iwama et al., 2003, 2006; Armada-Dias et al., 2006; Kakehashi et al., 1965; Garber et al., 2009, Cintra et al., 2012). 66 Os ratos diabéticos (D e D+LP) apresentaram perda de massa corporal durante o período experimental, com diferença estatística em relação aos ratos normais (E e LP). Essa diferença na massa corporal se deve ao fato, de que a diminuição de insuliina conduz o metabolismo ao estado catabólico causando grave depleção de reservas energéticas e proteínas, principalmente as encontradas no músculo esquelético (Nair et al., 1983,1995; Hebert & Nair, 2010). Quanto aos resultados obtidos com a análise glicêmica, podemos considerar que os grupos de ratos euglicêmicos (E e LP) apresentaram médias glicêmicas semelhantes, demonstrando que uma única infecção endodôntica não é capaz de influenciar na concentração glicêmica de ratos não diabéticos até o período estudado. Observou-se que a associação diabetes e infecção local de origem endodôntica não conseguiu elevar a concentração glicêmica (grupos D e D+LP). Portanto, uma única LP não foi capaz de aumentar significativamente a glicemia em ratos diabéticos, assim como visto no estudo de Armada-Dias et al. Por outro lado, a presença da doença periodontal se mostra capaz de influenciar no controle metabólico (Jung et al., 2014), e possivelmente a lesão periapical associada a doença periodontal potencializa esse aumento glicêmico (Cintra et al., 2013). Quanto aos resultados obtidos com a análise microscópica, os critérios intensidade e extensão do infiltrado inflamatório nos grupos sem LP (E e D) não apresentaram inflamação, ou seja, a presença da diabetes não induziu ou favoreceu o aparecimento de inflamação nos tecidos pulpares e periapicais até o período de 30 dias. Por outro lado, com relação aos grupos com LP (LP e D+LP) houve aumento da extensão e da intensidade do infiltrado inflamatório quando a diabetes estava presente, e estes achados estão de acordo com outros estudos que se propuseram a avaliar a infecção endodôntica em associação com a diabetes (Fouad et al., 2002; Iwama et al., 2003; Armada-Dias et al., 2006; Cintra et al., 2014ab). Desta forma, confirma-se a evidência de que a diabetes influencia na progressão da inflamação junto aos tecidos bucais estendendo o processo inflamatório mais rapidamente, de forma a comprometer a integridade tecidual em menor período de tempo. No que diz respeito à presença de reabsorções radiculares, foi observado uma diferença entres os grupos com LP (LP e E) e sem (D e D+LP), mostrando que a presença da doença pulpar promove o aparecimento de reabsorções radiculares. A 67 literatura demonstra estudos que avaliaram a presença de bactérias, sua distribuição no sistema de canais e sua relação com a presença de lacunas de reabsorção em casos de necrose pulpar (Tanomaru-Filho et al., 2005; Tanomaru et al., 2008; Guo & Wang 2009; Borlina et al., 2010), e assim como evidenciado no presente estudo, a presença de reabsorções radiculares está diretamente associada à presença de microrganismos no interior dos túbulos dentinários e ramificações do canal principal (Borlina et al., 2010). As reabsorções radiculares ocorreram em maior número no grupo D+LP do que no grupo LP, este pode ser atribuído a condição diabética, que dificulta a defesa do organismo, favorecendo a proliferação bacteriana nos canais radiculares (Iwana et al., 2006). As lesões periapicais do grupo D+LP foram maiores do que as do grupo LP, desta forma, confirma-se que a diabetes influencia na rápida progressão da inflamação junto aos tecidos bucais no período de 30 dias. As lesões periapicais maiores em diabéticos se deve ao fato que a condição hiperglicêmica interfere na função de macrófagos (Garber et al., 2009), circulação sanguínea pulpar (Bender & Bender, 2003), crescimento e diferenciação celular de osteoblastos (Zayzafoon et al., 2000), homeostase óssea (Mathieu et al., 2005) e carga bacteriana (Iwana et al., 2006). Quanto à análise dos parâmetros do metabolismo oxidativo, no soro sanguíneo, em modelo diabético experimental com lesão periapical induzida, encontramos diferenças estatísticas em alguns parâmetros analisados. Alguns parâmetros não foram possíveis de comparar com os dados presentes na literatura, devido à ausência de estudos semelhantes. Muitas vezes partiu-se para a comparação em estudos que abordavam os mesmos parâmetros, porém na doença periodontal, já que, esta possui patogênese semelhante a periodontite apical, sendo ambas as desordens inflamatórias em resposta a um agressor que resulta no aumento de mediadores inflamatórios seguido de destruição tecidual (Silva et al , 2007). A albumina, antioxidante endógeno, analisada pelo método verde de bromocresol, no soro dos grupos de ratos diabéticos (D e D+LP) apresentou uma diminuição de sua concentração em relação aos grupos euglicêmicos (E e LP). Este decréscimo é explicado pela própria condição da doença diabetes, a hiperglicemia, que é responsável por desencadear vários eventos como a formação de produtos finais de glicação avançada, espécies reativas de oxigênio, ativação da proteína kinase C, fatores 68 de crescimento , que conduzem a formação de lesões renais por diferentes mecanismos como lesão endotelial, hipertrofia e mudança da arquitetura glomerular renal (Fierro, 2009; Heras et al., 2001; Wendt et al., 2003; Lee et al., 1989). Quando há continuidade do descontrole glicêmico, ocorre a microalbuminúria, que é sinal clínico da nefropatia diabética (Mogensen & Christensen, 1984; Mogesen, 1987), persistindo o descontrole glicêmico, está condição evolui para o quadro de doença renal crônica (DRC), que tem como um de seus sinais clínicos a proteinúria, incluindo a albumina (Remuzzi et al., 1997). Com a grande perda de albumina na urina, ocorre a hipoalbuminemia, que é umas das variáveis mais frequentemente utilizadas para avaliar o estado nutricional e/ou inflamatório de um paciente com DRC (Greene et al., 2005). Na mensuração da albumina, a LP foi capaz de alterar a concentração do antioxidante no soro sanguíneo em ratos diabéticos aos 30 dias experimentais. É interessante ressaltar que, na literatura científica, não há estudos que correlacionam LP com albumina sérica. A concentração sérica do antioxidante endógeno ácido úrico, dosada pelo método enzimático colorimétrico uricase, foi estatisticamente maior nos grupos de ratos diabéticos (D e D+LP) em relação aos euglicêmicos (E e LP). A diabetes causa nefropatia e posteriormente doença renal crônica (DRC), e o ácido úrico é um marcador de DRC (Nakagawa et al., 2006), o que explica a hiperuricemia nos ratos diabéticos. O aumento de ácido úrico no grupo D+LP em relação ao D é sugestivo de que LP foi capaz de potencializar o quadro diabético. Estudos que relacionam LP e ácido úrico são ausentes na literatura. Existem evidências que a DP agrava o quadro de DRC, devido ao aumento da carga inflamatória, principalmente a proteína C reativa (Menon et al., 2003; Wahid et al., 2013), fato que pode ser extrapolado para a LP. A bilirrubina, mensurada, por meio do método, Van Der Bergh, não apresentou diferença estatística entre os grupos, aos 30 dias experimentais. Acredita-se que bilirrubina e diabetes possuem uma relação inversa (Cheriyath et al., 2010), e um dos mecanismos é via heme oxigenase, que aumenta a produção e sensibilidade da insulina melhorando o metabolismo da glicose (Ndisang & Jadhav, 2009). Até o presente momento, não há estudos que envolvam bilirrubina e LP, no entanto, uma correlação inversa entre bilirrubina e doença periodontal é destacada, sugerindo que há um http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Cheriyath%20P%5Bauth%5D 69 envolvimento da bilirrubina na inibição de vias inflamatórias comuns a doença periodontal (Chapple et al, 2007). A avaliação de TAC sérica realizada não mostrou diferença estatística. Existe ausência de estudos, que avaliam TAC sérica associada a LP envolvendo ou não diabetes. Contudo na literatura, relata-se aumento de TAC no tecido da LP (Dezerega et al, 2012), e aumento de TAC sérica na presença de DP (Žilinskas et al, 2011; Chapple et al, 2007), porém, sem envolvimento com diabetes. O parâmetro oxidante avaliado no presente modelo de estudo foi o produto final da peroxidação lipídica, o MDA, que teve sua concentração sérica aumentada na presença da diabetes (grupos D e D+LP) comparado aos grupos euglicêmicos (E, LP). Elevadas concentrações de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico são observadas nos estudos com modelos diabéticos, segundo a revisão de Maritim et al, 2003. A elevação da concentração de MDA na condição diabética deve-se à hiperglicemia, que induz a formação de RLs, entre eles, o radical hidroxil, que captura o hidrogênio do lipídeo da membrana plasmática celular, promovendo a LPO (Brunzell & Chait, 1994; Kawamura et al., 1994). Investigações em modelos diabéticos induzidos por aloxano (Mohan & Das, 1998; Sailaja et al., 2000) mostraram um aumento de MDA nestes animais, que vão ao encontro do presente estudo. Em relação a influencia da LP no MDA sérico, notou-se que na presença da diabetes houve um ligeiro aumento da concentração do oxidante no grupo D+LP em relação ao grupo D, porém, sem diferença estatística. A literatura relata aumento de produtos finais de LPO no tecido da LP e nas hemácias dos portadores desta, mostrando uma influencia da LP no contexto sistêmico (Cherkashin et al., 1989; Marton et al., 1993), assim como a DP, que é capaz de aumentar a concentração sérica de MDA sanguíneo (Sobaniec & Sobaniec-Lotowska, 2000; Dalai et al., 2013; Sonoki et al., 2006). Diante dos resultados do metabolismo oxidativo, é interessanten ressaltar que as alterações encontradas nas concentrações séricas dos antioxidantes (aumento de ácido úrico e diminuição de albumina) devido à presença da LP no rato diabético, revela uma interação entre LP e diabetes, evidenciando que a LP é capaz de potencializar a DRC em ratos diabéticos. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%C5%BDilinskas%20J%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21829050 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%C5%BDilinskas%20J%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21829050 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Cherkashin%20SI%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=2772928 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Cherkashin%20SI%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=2772928 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Cherkashin%20SI%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=2772928 Conclusão 71 VIII- CONCLUSÃO Concluiu-se que:  Quanto à análise dos parâmetros do metabolismo oxidativo: - a diabetes influência nas concentrações séricas de MDA, albumina e ácido úrico; - a infecção endodôntica diminui as concentrações séricas de albumina e aumenta de ácido úrico em ratos diabéticos.  Quanto à análise microscópica: -A diabetes potencializa o desenvolvimento da doença endodôntica induzida, aumentando a extensão e intensidade da inflamação, a presença de reabsorções radiculares externas e área da lesão periapical. Referências 73 IX- REFERÊNCIAS 1. Akalin FA, Baltacioğlu E, Alver A, Karabulut E. Total Antioxidant Capacity and Superoxide Dismutase Activity Levels in Serum and Gingival Crevicular Fluid in Pregnant Women With Chronic Periodontitis. J Periodontol 2009; 80:457-67. 2. Alaçam A, Tulunoglu O, Oygür T, Bilici S. Effects of topical Catalase application on dental pulp tissue: a histopathological evaluation. J Dent 2000 ;28:333-39. 3. Allen EM, Matthews JB, O' Halloran DJ, Griffiths HR, Chapple IL. Oxidative and inflammatory status in Type 2 diabetes patients with periodontitis. J Clin Periodontol 2011;38:894-901. 4. Amatyakul S, Chakraphan D, Chotipaibulpan S, Patumraj S. Role of exercise training on pulpal blood flow in diabetic rats. Clin Hemorheol Microcirc 2000;634:295-301. 5. American Dental Association. Standards of medical care in diabetes. Diab Car 2014;37:S14-80. 6. Armada-Dias L, Breda J, Provenzano JC, Breitenbach M, Rôcas IN, Gahyva SM et al. Siqueira-Junior JF. 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