Resumo: O ligamento periodontal de incisivos de ratos é um tecido conjuntivo com a função de ancoragem, suporte do dente e provável papel na erupção dental. Esse tecido possui um alto grau de remodelação, cujo colágeno tipo I (Col-1) é um dos seus componentes principais. As metaloproteinases (MMPs) são enzimas que estão presentes no ligamento periodontal e degradam quase todos os constituintes da matriz extracelular. Alterações nas condições funcionais do dente podem provocar mudanças no metabolismo das células do ligamento, modificando o balanço entre a síntese das proteínas da matriz extracelular e a degradação pelas MMPs. O objetivo desse estudo é quantificar a expressão de mRNA de Col-1, MMP-2, MMP- 8, MMP-14, TIMP-1 e TIMP-2, identificar as células que expressam esses mRNAs e a localizar as proteínas no ligamento periodontal de incisivos de ratos submetidos a condições funcionais alteradas experimentalmente. Ratos Lewis machos foram utilizados, subdivididos em 4 grupos de acordo com as seguintes condições funcionais a que os incisivos inferiores foram submetidos por um período de 7 e 14 dias: normofuncional, hiperfuncional, hipofuncional e erupção contida. Os incisivos foram extraídos e o ligamento periodontal coletado por meio de leve raspagem de suas superfícies distal, lingual e mesial. Após a extração do RNA total e a síntese de cDNA, foi feita a quantifição relativa por PCR em Tempo Real. Para a localização do mRNA e das proteínas de interesse no ligamento periodontal foram utilizadas as técnicas de hibridização in situ e imunohistoquímica, utilizando-se 5 ratos para cada condição funcional e por período. Decorridos os tempos os animais foram sacrificados, tiveram as hemimandíbulas removidas, fixadas e processadas para a obtenção de cortes histológicos transversais. A análise da expressão gênica mostrou uma redução nos níveis de mRNA para o Col-1, MMPs e TIMPs em todos os grupos experimentais quando comparados ao normofuncional. Redução significativa foi encontrada nos grupos tratados por 7 dias, e houve aumento dos níveis de mRNA aos 14 dias para os genes estudados. Aumento significante nos níveis de mRNA (p<0,05) foi encontrado somente para MMP-2 no grupo hipofuncional por 7 dias. A redução (p<0,05) dos níveis de MMP- 8 no grupo contido por 7 e 14 dias parece estar relacionada ao aumento do inibidor TIMP-1. As MMPs e TIMPs citadas foram localizadas no ligamento periodontal e os resultados sugerem que esses genes são expressos por fibroblastos, cementoblastos, osteoblastos e osteoclastos. O Col-1 foi imunolocalizado no ligamento periodontal na região junto ao osso alveolar, enquanto a TIMP-2 estava mais concentrada na região adjacente ao dente. Os resultados sugerem que as alterações nas condições funcionais dos incisivos de rato provocam uma modificações no metabolismo do ligamento periodontal pelas mudanças nos níveis de expressão de Col-1, MMPs e TIMPs, ocorrendo picos de aumento ou redução da expressão com tendência de retorno à normalidade. O balanço entre a produção de Col-1, MMPs e TIMPS parece ter um importante papel no controle da taxa de erupção dos incisivos de ratos Ver menos

Abstract: Periodontal ligament is a connective tissue that provides anchorage and support to the tooth, and it has a probable role in the tooth eruption. The extracelular matrix consists predominantly of collagen type I (Col-1) and the turnouver of collagen fibers is intense. Matrix metalloproteinases (MMPs) are members of a family of enzymes capable to degrade almost all components of the extracellular matrix. They are present in the periodontal ligament. It is supposed that tooth functional conditions alterations may promote changes in the metabolism of periodontal ligament cells, modifying the balance between the synthesis of extracellular matrix proteins and their degradation by MMPs. The aim of the present study is to quantify the levels of mRNA of Col-1, MMP-2, MMP-8, MMP-14, TIMP-1 and TIMP-2, identify the cells expressing these mRNA and locate these proteins in the periodontal ligament of rat incisors submitted to altered functional conditions. Lewis male rats were randomly assigned to 4 groups and their lower incisors were submitted to different functional conditions: normofunctional, hipofunctional, hiperfunctional and restraint, during 7 or 14 days. The teeth were extracted and the periodontal ligament was collected by gently scaling of the distal, lingual and mesial tooth surface. Total RNA was extracted and the synthesis of the cDNA was performed for Relative PCR Quantification. In situ hybridization and immunohistochemistry were performed to detect the cell expression and the proteins localization in the periodontal ligament. Five rats for each functional condition were sacrified after 7 and 14 experimental days.The rat hemimandubles were removed for histological processing to obtain 3µm transversal sections. Analysis of the expression of Col-1, MMPs and TIMPs showed a down-regulation for all genes in the groups studied in relation to the normofuctional group. Significant down-regulation (p<0,05) was found in the groups treated during 7 days, and increased levels of mRNA was related to 14 days of treatment. Significant increased levels of mRNA (p<0,05) were found only for MMP-2 to the hipofunctional group at 7 days. Reduction (p<0,05) of the levels of mRNA for MMP-8 in the restraint group at 7 and 14 days seems to be related to the increased levels of its inhibitor, TIMP-1. MMPs and TIMPs were found been expressed in the periodontal ligament by fibroblasts, cementoblasts, osteoblasts and osteoclasts. Col-1 was localized at the region adjacent to the alveolar bone, whereas TIMP-2 was concentrated adjacent to the tooth region of the periodontal ligament. The results obtained suggest that the alterations on the functional conditions of the rat incisors produce changes in the metabolism of the periodontal ligament tissue by changing the levels of COL-1, MMPs and TIMPs. Up-regulation peaks or downregulation peaks seem to be conduced to the normal levels of expression along the experimental time. The balance between production of Col-1, MMPs and TIMPs may have an important role in the control of the eruption rate of rat incisors Ver menos