Estudo sobre os mecanismos celulares subjacentes à periodontite

A doença periodontal, representada pela periodontite, é a principal causa de perda dentária e afeta cerca de um em cada cinco adultos em todo o mundo.
Na maioria dos casos, esta condição ocorre como resultado de uma resposta inflamatória à infecção bacteriana do tecido ao redor dos dentes. À medida que a condição piora, as gengivas começam a se afastar, expondo as raízes e os ossos dos dentes. Notavelmente, a incidência da periodontite torna-se mais prevalente com a idade e com as populações em todo o mundo vivendo mais tempo, sendo importante desenvolver uma compreensão sólida das suas causas subjacentes e progressão.
Num estudo publicado recentemente na Nature Communications em 28 de março de 2024, investigadores da Universidade Médica e Dentária de Tóquio (TMDU) encontraram uma forma de conseguir isto, melhorando um modelo animal amplamente utilizado para estudar a periodontite.
Estudar a periodontite diretamente em humanos é um desafio. Como resultado, os cientistas recorrem frequentemente a modelos animais para pesquisas pré-clínicas. Por exemplo, o “modelo de periodontite induzida por ligadura de rato”, desde a sua criação em 2012, permitiu aos investigadores estudar os mecanismos celulares subjacentes a esta condição. Simplificando, com este modelo, a doença periodontal é induzida artificialmente pela ligação de fios de seda nos molares de modelos de camundongos, o que induz o acúmulo de placa. Embora conveniente e eficaz, este modelo, no entanto, não consegue capturar o quadro completo da periodontite. “Mesmo que o tecido periodontal seja composto de gengiva, ligamento periodontal, osso alveolar e cemento, as análises geralmente são realizadas exclusivamente em amostras gengivais devido a limitações técnicas e quantitativas”, comenta o autor principal, Sr. “Esta estratégia de amostragem limita as conclusões que podem ser tiradas destes estudos, pelo que são necessários métodos que permitam a análise simultânea de todos os componentes do tecido”.
Para resolver esta limitação, a equipe de pesquisa desenvolveu um modelo modificado de periodontite induzida por ligadura. Em vez da clássica ligadura única, eles usaram uma abordagem de ligadura tripla no molar superior esquerdo de camundongos machos. Esta estratégia ampliou a gama de perda óssea sem causar destruição óssea severa ao redor do segundo molar, aumentando o rendimento dos diferentes tipos de tecido periodontal. "Isolamos os três principais tipos de tecido e avaliamos o rendimento de RNA entre os dois modelos. Os resultados mostraram que o modelo de ligadura tripla aumentou efetivamente o rendimento, alcançando quatro vezes o rendimento do tecido peri-radicular normal e apoiando a análise de alta resolução de diferentes tipos de tecidos", explica o autor sénior, Dr. Mikihito Hayashi.
Depois de confirmar a eficácia do seu modelo modificado,  investigaram os efeitos da periodontite na expressão genética entre os diferentes tipos de tecidos ao longo do tempo, concentrando-se nos genes relacionados com a inflamação e a diferenciação dos osteoclastos. Uma de suas principais descobertas foi que a expressão do gene Il1rl1 foi marcadamente maior no tecido peri-radicular cinco dias após a ligadura. Este gene codifica a proteína ST2 tanto na isoforma receptora quanto na isoforma chamariz, que se liga a uma citocina chamada IL-33, que está envolvida em processos inflamatórios e de imunorregulação.
Para obter mais informações sobre o papel deste gene, a equipe induziu a periodontite em ratos geneticamente modificados que não possuíam os genes Il1rl1 ou Il33. Esses ratos exibiram destruição óssea inflamatória acelerada, destacando o papel protetor da via IL-33/ST2. Uma análise mais aprofundada das células contendo a proteína ST2 na sua forma receptora, mST2, revelou que a maioria delas era de linhagem macrófaga. “Os macrófagos são normalmente classificados em dois tipos principais, pró-inflamatórios e antiinflamatórios, com base no seu processo de ativação. Descobrimos que as células que expressam mST2 eram únicas, pois expressavam alguns marcadores de ambos os tipos de macrófagos simultaneamente”, comenta o autor sénior. "Essas células estavam presentes no tecido peri-radicular antes do início da inflamação, por isso as chamamos de 'macrófagos residentes no tecido periodontal'".
Juntas, as descobertas deste estudo mostram o poder deste modelo animal modificado para estudar todo o escopo da periodontite com mais detalhes, até o nível biomolecular. "Sugerimos a possibilidade de que uma nova via molecular IL-33/ST2 que regula a inflamação e a destruição óssea na doença periodontal, juntamente com macrófagos específicos no tecido peri-radicular, esteja profundamente envolvida na doença periodontal. Esperamos que isso leve ao desenvolvimento de um novo tratamento estratégias e métodos de prevenção", conclui o autor sénior, Dr. Tomoki Nakashima.

 

 

Fote: MedicalXpress / Tokyo Medical and Dental University

Foto: Unsplash/CCO Public Domain