Orientador: Marcelo Rocha Marques

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

Resumo: O hormônio paratireóideo (PTH) é o principal regulador da homeostasia dos íons minerais, cálcio e fosfato, no organismo, exercendo um papel chave no desenvolvimento e homeostase dos tecidos mineralizados. Recentemente nós demonstramos que durante a formação do incisivo de camundongos, a...

Resumo: O hormônio paratireóideo (PTH) é o principal regulador da homeostasia dos íons minerais, cálcio e fosfato, no organismo, exercendo um papel chave no desenvolvimento e homeostase dos tecidos mineralizados. Recentemente nós demonstramos que durante a formação do incisivo de camundongos, a administração intermitente de PTH causou um aumento da taxa de aposição dentinária e resultou em mudanças nas propriedades mecânicas e materiais da dentina formada. Com isso, os estudos apresentados aqui se propuseram a investigar: 1) Os efeitos da exposição transiente (1 ou 24h/ciclo) ou contínua (48h) ao hPTH(1-34) na deposição mineral, na expressão gênica de Fosfatase Alcalina (ALP), Metaloproteinase 2 (MMP2), Biglican (BGN) e Colágeno tipo I (COL1), e na atividade de MMP2 e ALP em odontoblastos MDPC-23; 2) A participação das vias de sinalização dependentes de proteína quinase A (PKA) e proteína quinase C (PKC) na resposta proliferativa e apoptótica de odontoblastos MDPC-23 a diferentes tempos de exposição ao hPTH(1-34) (1, 24 ou 48 horas); 3) O efeito do tratamento do hPTH(1-34) na espessura dos cristais minerais formados durante a odontogênese de incisivos de camundongos. 4) Os efeitos da administração intermitente de hPTH(1-34) na dentinogênese terciária em camundongos. Os resultados mostram que a exposição transiente ao PTH diminuiu a deposição mineral e atividade de ALP. Já as expressões gênicas de ALP, BGN e COL1 estavam aumentadas no grupo 24h/ciclo, enquanto que o grupo Contínuo apresentou um aumento da expressão gênica de BGN e COL1. Também, os níveis de MMP2 secretados estavam aumentados no grupo 1h/ciclo e diminuídos no grupo Contínuo. A exposição ao PTH modula a resposta proliferativa e apoptótica de odontoblastos MDPC-23 de uma maneira dependente do tempo. Além disso, a via PKA atua na resposta a curta exposição ao PTH (1h), mantendo os níveis de proliferação e apoptose das células, enquanto que a via PKC é ativada nos tempos mais longos de exposição (24 e 48hs) levando a um aumento da apoptose e redução da proliferação celular. A administração intermitente de PTH não alterou a espessura dos cristais minerais da dentina de incisivos em formação e nem a quantidade de dentina terciária reacional em molares de camundongos. No entanto, o tratamento com PTH aumentou a concentração de zinco e diminuiu a concentração de cálcio na dentina de molares normais e em molares com indução de dentinogênese terciária. Com isso, pode-se concluir que o hPTH (1-34) modula a mineralização, apoptose e proliferação de odontoblastos MDPC-23 de maneira dependente do tempo, e que as vias de sinalização dependentes de PKA e PKC participam da resposta proliferativa e apoptótica. Além disso, nos modelos utilizados, a administração intermitente de PTH não teve efeito na espessura de cristais da dentina de incisivos, e também não demonstrou ser capaz de aumentar a formação de dentina terciária reacional em molares de camundongos

Abstract: Parathyroid hormone (PTH) is the major regulator of the calcium and phosphate ions in and plays a key role in the development and homeostasis of mineralized tissues. Recently we demonstrated that during the formation of the incisor of mice, intermittent PTH administration caused an...

Abstract: Parathyroid hormone (PTH) is the major regulator of the calcium and phosphate ions in and plays a key role in the development and homeostasis of mineralized tissues. Recently we demonstrated that during the formation of the incisor of mice, intermittent PTH administration caused an increase of dentin apposition rate and it was associate to changes in the composition and in the mechanical properties of the formed dentin. Thus, the studies presented here were designed to investigate: 1) The effects of transient exposure (1 or 24h/cycle) or continuous (48h) to hPTH (1-34) in the mineral deposition and in the gene expression of alkaline phosphatase (ALP), metalloproteinase 2 (MMP2), Biglican (BGN) and type I collagen (COL1), and activity of MMP2 and ALP in odontoblast-like cells (MDPC-23); 2) The involvement of signaling pathways dependent of protein kinase A (PKA) and protein kinase C (PKC) in the proliferative and apoptotic response of MDPC-23 at different times of exposure to hPTH (1-34) (1, 24 or 48 hours); 3) The effect of the hPTH (1-34) treatment on the thickness of mineral crystals formed during dentinogenesis of the mice incisors. 4) The effects of intermittent hPTH (1-34) administration on the tertiary dentinogenesis in mice molars. The results showed that the transient exposure to PTH decreased the mineral deposition and ALP activity. The gene expressions of ALP, COL1 and BGN were higher in the group treated with PTH for 24h/cycle, while the PTH continuous administration group (48h) showed an increase in gene expression of COL1 and BGN. Also, the levels of secreted MMP2 were increased in 1h/cycle and decreased in the Continuous group (48h). The exposure to PTH modulates apoptotic and proliferative response of MDPC-23 in a time-dependent manner. Furthermore, the PKA pathway operates in response to short-term exposure to PTH (1h), maintaining levels of proliferation cell and apoptosis, whereas the PKC pathway is activated in longer exposure times (24 and 48h) leading to an increase apoptosis and decreased cell proliferation. The intermittent PTH administration did not change the thickness of the dentin mineral crystals of the incisors mice, and did not alter the deposition volume of the reactional tertiary dentin in the mice molars. However, treatment with PTH increased the concentration of zinc and decreased calcium concentration in normal dentin of molars with or without induction of tertiary dentinogenesis. Thus, it can be concluded that hPTH (1-34) modulates the mineral deposition, proliferation and apoptosis of the odontoblasts MDPC-23 in a time-dependent manner, and the signaling pathways PKA and PKC dependent participate of that proliferative and apoptotic response. Furthermore, in the models used here, the intermittent administration of PTH did not affect the thickness of the incisor dentinal crystals, and also not shown to be able to enhance the formation of reactional tertiary dentin in molar mice