Impacto do hipoestrogenismo e da função oclusal na expressão de MMP1, MMP8 e MMP13 na região odontogênica em ratos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i5.15311

Palavras-chave:

Saco Dentário; Metaloproteinases da matriz; Estrógeno; Osteogenese.

Resumo

Introdução: O impacto da deficiência de estrógeno e da oclusão na expressão das metaloproteinases da matriz (MMPs) nos tecidos dentários ainda não foi elucidado. Objetivo: Avaliar a influência da deficiência de estrógeno e da hipofunção e hiperfunção oclusal na expressão gênica de MMP1, MMP8 e MMP13 na região odontogênica de dentes em crescimento contínuo, no modelo murino. Material e métodos: Ratas (linhagem Wistar Hannover) foram divididas em dois grupos de acordo com a intervenção recebida: Grupo Hipoestrogenismo - cirurgia de ovariectomia e Grupo Controle - cirurgia fictícia. Condições de hipofunção e hiperfunção oclusal também foram estabelecidas em todos os animais (cada animal apresentava ambas as condições). Após a eutanásia, as hemimandíbulas foram retiradas para avaliação da expressão gênica por meio de PCR em tempo real. O teste t foi usado para comparar as diferenças médias entre os grupos (P<0,05). Resultados: Não houve diferença estatisticamente significativa da expressão gênica relativa de MMP1, MMP8 e MMP13 entre os grupos de hipoestrogenismo e controle (P>0,05). Foi observada uma diferença estatisticamente significativa da expressão relativa de MMP13 entre a hipofunção oclusal e a hiperfunção dentária (P=0,03). No grupo de hipoestrogenismo, MMP13 foi superexpresso no dente com hipofunção (P=0,045). Conclusão: A função oclusal afeta a expressão de MMP13 na região odontogênica, em modelo murino.

Referências

Alhodhodi, A., Alkharobi, H., Humphries, M., Alkhafaji, H., El-Gendy, R., Feichtinger, G., Sperirs, V., & Beattie, J. (2017). Oestrogen receptor β (ERβ) regulates osteogenic differentiation of human dental pulp cells. The Journal of steroid biochemistry and molecular biology, 174:296-302. doi: 10.1016/j.jsbmb.2017.10.012.

Al-Majid, A., Alassiri, S., Rathnayake, N., Tervahartiala, T., Gieselmann, D. R., & Sorsa, T. (2018). Matrix metalloproteinase-8 as an inflammatory and prevention biomarker in periodontal and peri-implant diseases. International journal of dentistry, 2018:7891323. doi: 10.1155/2018/7891323.

Birkedal-Hansen, H., Moore, W. G. I., Bodden, M. K. L., Windsor, J., Birkedal-Hansen, B. C. A, & Engler, J. A. (1993). Matrix metalloproteinases: A review. Critical reviews in oral biology and medicine: An official publication of the American Association of Oral Biologists, 4:197–250. doi: 10.1177/10454411930040020401.

Chen, G. X., Cai, C., Liu, J., Wen, L., Wang, X., & Ding, Y. (2014). Impact of estrogen-related receptor α on the biological characteristics of rat mandibular condylar chondrocytes. Molecular medicine reports, 10(1):195-202. doi: 10.3892/mmr.2014.2210.

Gerlach, R. F., Toledo, D. B., Fonseca, R. B., Novaes, P. D., Line, S. R. P., & Merzel, J. (2002). Alveolar bone remodelling pattern of the rat incisor under different functional conditions as shown by minocycline administration. Archives of oral biology, 47(3):203–209. doi: 10.1016/s0003-9969(01)00102-9.

Hamilton, K. J., Hewitt, S. C., Arao, Y., & Korach, K. S. (2017). Estrogen hormone biology. Current topics in developmental biology, 125:109-146. doi: 10.1016/bs.ctdb.2016.12.005.

Hernandez, M., Valenzuela, M. A., Lopez-Otin, C., Alvarez, J., Lopez, J. M., Vernal, R., & Gamonal, J. (2006). Matrix metalloproteinase-13 is highly expressed in destructive periodontal disease activity. Journal of periodontology, 77(11):1863-70. doi: 10.1902/jop.2006.050461.

Howard, P. S., Kucich, U., Taliwal, R., & Korostoff, J. M. (1998). Mechanical forces alter extracellular matrix synthesis by human periodontal ligament fibroblasts. Journal of periodontal research, 33:500-508. doi: 10.1111/j.1600-0765.1998.tb02350.x.

Huang, S., Li, Y., Ren, Y., Cao, Z., & Long, X. (2008). The effect of a single nucleotide polymorphism in the matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) promoter on force-induced MMP-1 expression in human periodontal ligament cells. European journal of oral sciences, 116:319-323. doi: 10.1111/j.1600-0722.2008.00552.x.

Hui, W., Rowan, A. D., & Cawston, T. (2001). Insulin-like growth factor 1 blocks collagen release and down regulates matrix metalloproteinase-1, -3, -8, and -13 mRNA expression in bovine nasal cartilage stimulated with oncostatin-M in combination with interleukin 1alpha. Annals of the rheumatic diseases, 60:254–261. doi: 10.1136/ard.60.3.254.

Jung, H. H., Park, Y. H., Jun, H. J., Kong, J., Kim, J. H., Kim, J. A.,Yun, J., Sun, J. M., Won, Y. W., Lee, S., Kim, S. T., Ahn, J. S., & Im, Y. H. (2010). Matrix metalloproteinase-1 expression can be upregulated through mitogen-activated protein kinase pathway under the influence of human epidermal growth factor receptor 2 synergized with estrogen receptor. Molecular cancer research: MCR, 8(7):1037-47. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-09-0469.

Kanoza, R. J. J., Kelleher, L., Sodek, J., & Melcher, A. H. (1980). A biochemical analysis of the effect of hypofunction on collagen metabolism in the rat molar periodontal ligament. Archives of oral biology, 25(10):663-668. doi: 10.1016/0003-9969(80)90098-9.

Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., & Altman, D. G. (2010). Improving bioscience research reporting: The ARRIVE guidelines for reporting animal research. PLoS Biology, 8(6):e1000412. doi: 10.1371/journal.pbio.1000412.

Kokorine, I., Marbaix, E., Henriet, P., Okada, Y., Donnez, J., Eeckhout, Y., & Courtoy, P. J. (1996). Focal cellular origin and regulation of interstitial collagenase (matrix metalloproteinase-1) are related to menstrual breakdown in the human endometrium. Journal of cell science, 109:2151-2160.

Lee, C. K., Law, K. T., King, N. M., & Rabie, A. B. M. (2002). A comparison between a conventional optical method and image-analysis for measuring the unimpeded eruption rate of the rat mandibular incisor. Archives of Oral Biology, 47(7):555-62. doi: 10.1016/s0003-9969(02)00039-0.

Lee, Y. J., Lee, E. B., Kwon, E. E. Y., Lee, J. J., Cho, W. S., Kim, H. A., & Song, Y. W. (2003). Effect of estrogen on the expression of matrix metalloproteinase (MMP)-1, MMP-3, and MMP-13 and tissue inhibitor of metalloproternase-1 in osteoarthritis chondrocytes. Rheumatology international, 23(6):282-8. doi: 10.1007/s00296-003-0312-5.

Lu, T., Achari, Y., Sciore, P., & Hart, D. A. (2006). Estrogen receptor alpha regulates matrix metalloproteinase-13 promoter activity primarily through the AP-1 transcriptional regulatory site. Biochimica et biophysica acta, 1762(8):719-31. doi: 10.1016/j.bbadis.2006.06.007.

Madalena, I. R. (2020). Influence of estrogen deficiency on the rate of tooth eruption in a murine model. (Thesis - PhD in Science) School of Dentistry of Ribeirão Preto, University of São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil.

Manokawinchoke, J., Ritprajak, P., & Osathanon, T. (2016). Estradiol induces osteoprotegerin expression by human dental pulp cells. Odontology, 104(1):10-18. doi: 10.1007/s10266-014-0178-x.

Nilsson, U. W., Garvin, S., & Dabrosin, C. (2007). MMP-2 and MMP-9 activity is regulated by estradiol and tamoxifen in cultured human breast cancer cells. Breast cancer research and treatment, 102(3):253-6. doi: 10.1007/s10549-006-9335-4.

Ojeda, S. R., Wheaton, J. E., Jameson, H. E., McCann, S. M. (1976). The onset of puberty in the female rat: changes in plasma prolactin, gonadotropins, luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH), and hypothalamic LHRH content. Endocrinology, 98(3): 630-8. doi: 10.1210/endo-98-3-630.

Omar, N. F., Gomes, J. R., Neves, J. S., & Novaes, P. D. (2018). Effects of loss of occlusal contact on the expression of matrix metalloproteinase-2, membrane type 1-MMP, tissue inhibitor of the MMP-2, eruption rate, organization and resistance of collagen fibers of the rat incisor periodontal ligament. Journal of periodontal research, 53(1):40-46. doi: 10.1111/jre.12484.

Omori, M. A., Marañón‐Vásquez, G. A., Romualdo, P. C., Neto, E. C. M., Stuani, M. B. S., Matsumoto, M. A. N., Nelson-Filho, P., Proff, P., León, J. E., Kirschneck, C., & Küchler, E. C. (2020). Effect of ovariectomy on maxilla and mandible dimensions of female rats. Orthodontics & craniofacial research, 23(3):342-350. doi: 10.1111/ocr.12376.

Orajarvi, M., Hirvonen, O., Yu, S.B., Liu, X., Tiilikainen, P., Wang, M., Raustia, A., & Pirttiniemi, P. (2011). Effect of estrogen and altered diet hardness on the expression of estrogen receptor alpha and matrix metalloproteinase-8 in rat condylar cartilage. Journal of orofacial pain, 25(3):261-8.

Patel, S., Homeaei, A., Raju, A. B., & Meher, B. J. (2018). Estrogen: The necessary evil for human health, and ways to tame it. Biomedicine & pharmacotherapy = Biomédecine & pharmacothérapie, 102:403-411. doi: 10.1016/j.biopha.2018.03.078.

Paterni, I., Granchi, C., & John, A. (2014). Estrogen receptors alpha (ERα) and beta (ERβ): subtype-selective ligands and clinical potential. Steroids, 15:13-29. doi: 10.1016/j.steroids.2014.06.012.

Philips, N., & Devaney, J. (2003). Beneficial regulation of type I collagen and matrixmetalloproteinase-1 expression by estrogen, progesterone, and its combination in skin fibroblasts Journal of the American aging Association, 26:59-62. doi: 10.1007/s11357-003-0006-7.

Pizzol-Júnior, J. P., Sasso-Cerri, E., & Cerri, O. S. (2018). Matrix metalloproteinase-1 and acid phosphatase in the degradation of the lamina propria of eruptive pathway of rat molars. Cells, 7(11):206. doi: 10.3390/cells7110206.

Schiltz, C., Marty, C., Vernejoul, M. C., & Geoffroy, V. (2008). Inhibition of osteoblastic metalloproteinases in mice prevents bone loss induced by oestrogen deficiency. Journal of cellular biochemistry, 104(5):1803-1817. doi: 10.1002/jcb.21747.

Souza, A.P., & Line, S. R. P. (2002). The biology of matrix metalloproteinases. Revista da Faculdade de Odontologia de Bauru, 10(1):1-6.

Tsubota, M., Sasano, Y., Takahashi, I., Kagayama, M., & Shimauchi, H. (2002). Expression of MMP-8 and MMP-13 mRNAs in rat periodontium during tooth eruption. Journal of dental research, 81(10):673-8. doi: 10.1177/154405910208101004.

Wang, C. W. J., & McCauley, L. K. (2016). Osteoporosis and periodontitis. Current osteoporosis reports, 14(6):284–291. doi: 10.1007/s11914-016-0330-3.

Zhang, L., Li, X., & Bi, L. J. (2011). Alterations of collagen-I, MMP-1 and TIMP-1 in the periodontal ligament of diabetic rats under mechanical stress. Journal of periodontal research, 46(4):448-455. doi: 10.1111/j.1600-0765.2011.01359.x.

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Publicado

14/05/2021

Como Citar

MADALENA, I. R. .; JUDACHESCI, C. S.; KÜCHLER, E. C.; NELSON-FILHO, P. .; RAMAZZOTTO, L. A. .; BARATTO-FILHO, F. .; ANDRADES, K. M. R. .; SCHULZE, S. . .; ZIELAK, J. C. .; BRANCHER, J. A. . Impacto do hipoestrogenismo e da função oclusal na expressão de MMP1, MMP8 e MMP13 na região odontogênica em ratos. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 5, p. e47810515311, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i5.15311. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/15311. Acesso em: 23 nov. 2024.

Edição

Seção

Ciências da Saúde