Orientador: Carlos Alberto de Souza Costa

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba

Resumo: Estudos recentes têm demonstrado que a etiopatogenia da osteonecrose induzida por bisfosfonatos parece estar associada, pelo menos em parte, à citotoxicidade destes medicamentos às células ósseas e dos tecidos adjacentes. O tratamento da osteonecrose com antibióticos sistêmicos e tópicos,...

Resumo: Estudos recentes têm demonstrado que a etiopatogenia da osteonecrose induzida por bisfosfonatos parece estar associada, pelo menos em parte, à citotoxicidade destes medicamentos às células ósseas e dos tecidos adjacentes. O tratamento da osteonecrose com antibióticos sistêmicos e tópicos, bem como com o tratamento cirúrgico, têm sido os mais indicados, sendo que alguns trabalhos clínicos apresentaram a laserterapia de baixa intensidade (LBI) como tratamento coadjuvante para esta alteração. Porém, os efeitos da LBI sobre as células envolvidas na etiopatogenia da osteonecrose ainda não foram demonstrados. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito in vitro de um bisfosfonato nitrogenado de alta potência - Ácido Zoledrônico (AZ) - sobre células dos tecidos ósseo, conjuntivo e epitelial, e avaliar o efeito da LBI sobre estas células pré-expostas ao AZ. Foram utilizadas três linhagens celulares humanas: células epiteliais (HaCaT), fibroblastos de gengiva (HGF) e osteoblastos (SaOs-2). As células foram cultivadas em meio de cultura (DMEM) contendo 10% de soro fetal bovino (SFB), por 48 horas. A seguir, este DMEM foi substituído por meio sem SFB por 24 horas, seguido da aplicação de AZ, na concentração de 5 ?M, por 48 horas. Após este período, o DMEM contendo AZ foi aspirado e um novo meio de cultura completo (10% SFB) foi adicionado. As células foram então submetidas à irradiação com LBI, utilizando o protótipo LaserTABLE (InGaAsP - 780 nm +-3 nm, 25 mW), nas doses de 0,5; 1,5; 3; 5 e 7 J/cm2. Foram realizadas 3 irradiações a cada 24 horas. Decorrido 24 horas da última irradiação, procedeu-se a avaliação da viabilidade celular, produção de proteína total, atividade de fosfatase alcalina, formação de nódulos de mineralização, expressão gênica de colágeno tipo I (Col-I), fator de crescimento fibroblástico tipo 2 (FGF2), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e fosfatase alcalina (ALP), além da análise da morfologia celular em MEV. Os dados foram submetidos à avaliação de normalidade, e analisados estatisticamente, utilizando os testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, considerando o nível de significância de 5%. O AZ causou redução significativa da viabilidade celular, produção de proteína total e expressão de Col-I e VEGF para todas as linhagens celulares avaliadas (p<0,05), assim como alterações morfológicas significativas. A expressão e atividade de ALP e a formação de nódulos de mineralização pelos osteoblastos também foi negativamente afetada (p<0,05). A LBI produziu efeitos diversos, de acordo com cada linhagem celular. Considerando as linhagens celulares isoladamente, as melhores doses foram de 5 e 7 J/cm2; 3 J/cm2, e 0,5 J/cm2, para as células epiteliais, fibroblastos e osteoblastos, respectivamente. Associada ao AZ, para as células epiteliais, a dose de 5 J/cm2 promoveu os melhores efeitos, enquanto para os fibroblastos de gengiva e osteoblastos, as melhores doses foram de 3 J/cm2 e 0,5 J/cm2, respectivamente. Estes resultados demonstram que a LBI pode promover estimulação das células da mucosa oral e tecido ósseo tratadas com AZ, assim como das células presentes em áreas adjacentes, o que poderia promover um aumento da capacidade de reparo destes tecidos

Abstract: Recent studies have demonstrated that the etiopathogenesis of bisphosphonates-induced osteonecrosis may be related, at least in part, to the cytotoxicity of these drugs on bone and oral mucosa cells. Systemic and topic antibiotic administration as well as surgical procedures have been used...

Abstract: Recent studies have demonstrated that the etiopathogenesis of bisphosphonates-induced osteonecrosis may be related, at least in part, to the cytotoxicity of these drugs on bone and oral mucosa cells. Systemic and topic antibiotic administration as well as surgical procedures have been used to treat osteonecrosis. Additionally, many clinical studies have proposed low-level laser therapy (LLLT) as an adjuvante treatment for this pathological condition. However, the effects of LLLT on bisphosphonate-treated cells have not been elucidated. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of a potent nitrogen-containing bisphosphonate - Zoledronic Acid (ZA) - on cultured bone, fibroblast and epithelial cells, as well as to assess the effects of LLLT applied on these cells previously exposed to ZA. Three human cell lines were used: epitelial cells (HaCaT), gingival fibroblastos (HGF) and osteoblasts (SaOs-2). Cells were seeded in culture medium (DMEM) containing 10% of fetal bovine sérum (FBS) for 48 hours. After that, the culture medium was replaced by FBS-free DMEM, followed by addition of ZA at 5 ?M, for additional 48 hours. After this period, a new DMEM was added (10% FBS). The cells were subjected to LLLT using a laser diode prototype LaserTABLE (InGaAsP - 780 nm +-3 nm, 25 mW), at 0.5; 1.5; 3; 5 and 7 J/cm2. Cells were irradiated for 3 times, every 24 hours. Twentyfour hours after the last irradiation, cell viability, total protein production, alcaline phophatase activity, mineral nodule formation, gene expression of collagen type I (Col-I), fibroblastic growth factor type 2 (FGF2), vascular endotelial growth factor (VEGF) and alcaline phosphatase (ALP), and also cell morphology (SEM) were evaluated. Data were subjected to normality evaluation and statisticaly analyzed using Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests at 5% of significance level. ZA caused a significant decrease on cell viability, total protein production, gene expression of Col-I and VEGF for all cell lines (p<0.05), as well as intense cell morphological changes. Gene expression and activity and mineral nodule formation by osteoblasts were also negatively affected by ZA (p<0.05). LLLT promoted diverse effects, according to cell type. Considering cell lines in an isolated way, 5 and 7 J/cm2; 3 J/cm2; and 0.5 J/cm2 promoted the best results for epitelial cells, gingival fibroblastos and osteoblasts, respectively. Regarding the LLLT applied to epitelial cells pre-treated with ZA, 5 J/cm2 promoted the most significant effects. For gingival fibroblasts and osteoblasts, the most relevant results were obtained at 3 J/cm2 and 0.5 J/cm2, respectively. These data show that LLLT can promote biostimulation on bone ZA-treated cells as well as on fibroblasts and epithelial adjacent cells, what could improve local tissue repair