Microtomographic, histomorphometric, and molecular features show a normal alveolar bone healing process in iNOS-deficient mice along a compensatory upregulation of eNOS and nNOS isoforms

Abstract Inducible nitric oxide synthase (iNOS) is one of the enzymes responsible for the synthesis of nitric oxide (NO), which is an important signaling molecule with effects on blood vessels, leukocytes, and bone cells. However, the role of iNOS in alveolar bone healing remains unclear. This study investigated the role of iNOS in alveolar bone healing after tooth extraction in mice. Methodology C57Bl/6 wild type (WT) and iNOS genetically deficient (iNOS-KO) mice were subjected to upper incision tooth extraction, and alveolar bone healing was evaluated by micro-computed tomography (μCT) and histological/histomorphometric, birefringence, and molecular methods. Results The expression of iNOS had very low control conditions, whereas a significant increase is observed in healing sites of WT mice, where iNOS mRNA levels peak at 7d time point, followed by a relative decrease at 14d and 21d. Regarding bone healing, both WT and iNOS-KO groups showed the usual phases characterized by the presence of clots, granulation tissue development along the inflammatory cell infiltration, angiogenesis, proliferation of fibroblasts and extracellular matrix synthesis, bone neoformation, and remodeling. The overall micro-computed tomography and histomorphometric and birefringence analyses showed similar bone healing readouts when WT and iNOS-KO strains are compared. Likewise, Real-Time PCR array analysis shows an overall similar gene expression pattern (including bone formation, bone resorption, and inflammatory and immunological markers) in healing sites of WT and iNOS-KO mice. Moreover, molecular analysis shows that nNOS and eNOS were significantly upregulated in the iNOS-KO group, suggesting that other NOS isoforms could compensate the absence of iNOS. Conclusion The absence of iNOS does not result in a significant modulation of bone healing readouts in iNOS-KO mice. The upregulation of nNOS and eNOS may compensate iNOS absence, explaining the similar bone healing outcome in WT and iNOS-KO strains.

Clinical and Molecular Disorders Caused by COVID-19 During Pregnancy as a Potential Risk for Enamel Defects

ABSTRACT This paper discusses the potential risk that COVID-19 generates for the development of enamel defects. This hypothesis was built based on the etiopathogenesis of enamel defects and the relationship with the symptom's characteristic of COVID-19. Pregnancy is a critical period for the child's development; exposure to pathological agents can cause systemic imbalances and risks of adverse perinatal and prenatal outcomes. The main clinical symptoms of this disease and its association with that dental outcome were considered. Fever, breathing, cardiovascular disorders, and diarrhea were related as potential etiological factors of ameloblast metabolism imbalance, which can interfere qualitatively and quantitatively in the development, maturation and mineralization of the tooth enamel. Molecular disorders derived from COVID-19, as well as their clinical symptoms, can be considered potential risk factors for the development of enamel defects. Individuals with enamel defects experienced high stress levels during pregnancy or early childhood. The approach adopted may help build new research to ensure understanding of the etiology of the development of dental enamel defects and its relationship with COVID-19. However, longitudinal studies need to be conducted to confirm the association between COVID-19 and adverse events during pregnancy.

Oral implant osseointegration model in C57Bl/6 mice: microtomographic, histological, histomorphometric and molecular characterization

Abstract Despite the successful clinical application of titanium (Ti) as a biomaterial, the exact cellular and molecular mechanisms responsible for Ti osseointegration remains unclear, especially because of the limited methodological tools available in this field. Objective: In this study, we present a microscopic and molecular characterization of an oral implant osseointegration model using C57Bl/6 mice. Material and Methods: Forty-eight male wild-type mice received a Ti implant on the edentulous alveolar crest and the peri-implant sites were evaluated through microscopic (μCT, histological and birefringence) and molecular (RealTimePCRarray) analysis in different points in time after surgery (3, 7, 14 and 21 days). Results: The early stages of osseointegration were marked by an increased expression of growth factors and MSC markers. Subsequently, a provisional granulation tissue was formed, with high expression of VEGFb and earlier osteogenic markers (BMPs, ALP and Runx2). The immune/inflammatory phase was evidenced by an increased density of inflammatory cells, and high expression of cytokines (TNF, IL6, IL1) chemokines (CXCL3, CCL2, CCL5 and CXC3CL1) and chemokine receptors (CCR2 and CCR5). Also, iNOS expression remained low, while ARG1 was upregulated, indicating predominance of a M2-type response. At later points in time, the bone matrix density and volume were increased, in agreement with a high expression of Col1a1 and Col21a2. The remodelling process was marked by peaks of MMPs, RANKL and OPG expression at 14 days, and an increased density of osteoclasts. At 21 days, intimate Ti/bone contact was observed, with expression of final osteoblast differentiation markers (PHEX, SOST), as well as red spectrum collagen fibers. Conclusions: This study demonstrated a unique molecular view of oral osseointegration kinetics in C57Bl/6 mice, evidencing potential elements responsible for orchestrating cell migration, proliferation, ECM deposition and maturation, angiogenesis, bone formation and remodeling at the bone-implant interface in parallel with a novel microscopic analysis.

Levels of Immunoglobulin A1 in Peri-Implant Fluid and Saliva from Patients with Mucositis: A Preliminary Study

There are no studies evaluating the possible use of immunoglobulin A1 (IgA1) as an early marker for peri-implant inflammation. The aim of this study was to evaluate the IgA1 levels in peri-implant sulcular fluid (PISF) and saliva of partially edentulous patients as an indicator of mucositis. Twenty-seven patients were examined to determine the peri-implant status based on probing depth and bleeding on probing. Saliva and PISF around dental implants were collected and the IgA1 levels were evaluated by Elisa assay. IgA1 in saliva and PISF of these patients were compared and their correlations with clinical parameters were evaluated. Differences in IgA1 levels in saliva (821.1 ± 290.6; 779.8 ± 401.5) and PISF (26.6 ± 20.7; 25.1 ± 20.5) of healthy and mucositis groups, respectively were not observed (p>0.05). Correlation between clinical parameters and IgA1 in saliva or PISF was not observed in healthy or mucositis groups (p=0.607; p=0.826, respectively). These results suggest that IgA1 cannot be used as an immunological marker of mucositis.

Não existem estudos que avaliem a utilização de imunoglobulina A1 (IgA1) como marcador precoce da inflamação peri-implantar. O objetivo deste estudo foi avaliar os níveis de IgA1 do fluido sulcular peri-implantar (PISF) e saliva de pacientes parcialmente desdentados como indicador da mucosite. Vinte e sete pacientes foram examinados para determinar a condição peri-implantar com base na profundidade de sondagem e sangramento à sondagem. Saliva e PISF ao redor de implantes dentários foram coletados e os níveis IgA1 foram avaliados pelo teste Elisa. IgA1 na saliva e PISF destes pacientes foram comparados e suas correlações com parâmetros clínicos foram avaliados. Não foram observadas diferenças nos níveis de IgA1 (821,1 ± 290,6; 779,8 ± 401,5) na saliva e PISF (26,6 ± 20,7; 25,1 ± 20,5) de grupos saudáveis e mucosite, respectivamente (p>0,05). Correlação entre os parâmetros clínicos e IgA1 na saliva ou PISF não foi observada em grupos saudáveis ou mucosite (p=0,607; p=0,826, respectivamente). Estes resultados demonstraram que IgA1 não pode ser utilizada como marcador imunológico da mucosite.

Caracterização morfométrica e molecular do papel de citocinas pró e anti-inflamatórias no processo de reparo ósseo alveolar em condições homeostáticas e infecciosas / Morphometric and molecular characterization of the role of pro- and anti-inflammatory cytokines in alveolar bone repair process under homeostatic and infectious conditions

O metabolismo ósseo é influenciado por fatores endócrinos, genéticos, de crescimento, sistema RANK/RANKL/OPG, além de uma variedade de moléculas regulatórias, como as citocinas. Citocinas têm sido implicadas na patogênese de doenças ósseas, no entanto, ainda pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos na interação entre o sistema ósseo e imunológico no processo de reparo ósseo. O objetivo deste estudo foi caracterizar o papel de TNF-α e IL-10 no reparo ósseo alveolar em condições homeostáticas (controle [C]) e infecciosas (alveolite experimental [A]) pós exodontia em camundongos C57Bl/6 (WT), TNFp55KO e IL-10KO. Após a cirurgia nos grupos infectados foi induzida a alveolite por meio de isquemia do alvéolo e uma suspensão de secreção purulenta. As maxilas foram coletadas em 0h, 7, 14 e 21 dias após a extração do incisivo superior para análises histológica, histomorfométrica e molecular (RealTimePCR). Na análise histomorfométrica foram quantificados os parâmetros coágulo, células inflamatórias, fibras, fibroblastos, vasos sanguíneos, matriz óssea, osteoblastos, osteoclastos, e outros espaço do líquido intersticial e medula óssea. Na análise molecular (RealTimePCR) foram quantificados a expressão de fatores de crescimento, marcadores ósseos e de matriz extracelular, citocinas e quimiocinas envolvidos no processo. Os dados obtidos foram submetidos ao teste OneWay ANOVA seguido do teste de comparação múltipla de Tukey. Os resultados demonstraram que nos camundongos WT-C houve a formação inicial de coágulo (0 hora) com início da expressão de BMP2, BMP4, BMP7, TGFb1 and VEGFa que tiveram aumento gradativo com pico em 7 dias. A expressão de TNF-α e IL10 também tiveram seus picos aos 7 dias em paralelo com contagem de leucócitos, associado com a expressão de CCL2, CCL5 e CXCL1. Nos períodos seguintes houve uma diminuição inflamatória e o aumento de marcadores osteoblásticos/osteogênicos. A indução da alveolite experimental em WT-A resultou no aumento marcante...

Bone metabolism is influenced by endocrine, genetic and growth factors, RANK/RANKL/OPG system, besides a variety of regulatory molecules, such as cytokines. Cytokines have been implicated in pathogenesis of bone diseases, however, little is known about the mechanisms involved in the interaction between skeletal and immune system in the bone repair process. The objective of this study was characterized the role of TNF-α and IL-10 in alveolar bone repair under homeostatic (control [C]) and infectious (experimental alveolitis [A]) conditions in C57Bl/6 (WT), TNFp55KO and IL-10KO mice. After surgery, in infectious groups was induced by ischemia alveolitis the well and a suspension of pus. The maxillas were collected at 0h, 7, 14 and 21 days after extraction of the maxillary incisor for histologic, histomorphometric and molecular (RealTimePCR). In histomorphometric analysis parameters were measured clot, inflammatory cells, fibers, fibroblasts, blood vessels, bone matrix, osteoblast, osteoclast, and other space - the interstitial fluid and bone mar row. Molecular analysis (RealTimePCR) were quantified the expression of growth factors, bone markers and extracellular matrix, cytokines and chemokines involved in the process. The data were submitted to the OneWay ANOVA test followed by Tukey's multiple comparison test. The results showed that in WT-C initial clot formation (0 hours) with early expression of BMP2, BMP4, BMP7, and TGFb1 VEGFa who had gradual increase peaking in 7 days. The expression of TNF-α and IL10 also peaked at 7 days in parallel with leukocyte count, associated with CCL2, CCL5 and CXCL1. In late periods there were decrease of inflammation and markers osteoblastic / osteogenic increased. Induction of experimental alveolitis in WT resulted in a marked increase in expression of TNF-α accompanied by increased expression of CXCL1 and CCL5, increased leukocyte count and decreased of IL10 expression that peaked at 14d, besides prominent...

Caracterização morfométrica e molecular do papel de citocinas pró e anti-inflamatórias no processo de reparo ósseo alveolar em condições homeostáticas e infecciosas / Morphometric and molecular characterization of the role of pro- and anti-inflammatory cytokines in alveolar bone repair process under homeostatic and infectious conditions

O metabolismo ósseo é influenciado por fatores endócrinos, genéticos, de crescimento, sistema RANK/RANKL/OPG, além de uma variedade de moléculas regulatórias, como as citocinas. Citocinas têm sido implicadas na patogênese de doenças ósseas, no entanto, ainda pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos na interação entre o sistema ósseo e imunológico no processo de reparo ósseo. O objetivo deste estudo foi caracterizar o papel de TNF-α e IL-10 no reparo ósseo alveolar em condições homeostáticas (controle [C]) e infecciosas (alveolite experimental [A]) pós exodontia em camundongos C57Bl/6 (WT), TNFp55KO e IL-10KO. Após a cirurgia nos grupos infectados foi induzida a alveolite por meio de isquemia do alvéolo e uma suspensão de secreção purulenta. As maxilas foram coletadas em 0h, 7, 14 e 21 dias após a extração do incisivo superior para análises histológica, histomorfométrica e molecular (RealTimePCR). Na análise histomorfométrica foram quantificados os parâmetros coágulo, células inflamatórias, fibras, fibroblastos, vasos sanguíneos, matriz óssea, osteoblastos, osteoclastos, e outros espaço do líquido intersticial e medula óssea. Na análise molecular (RealTimePCR) foram quantificados a expressão de fatores de crescimento, marcadores ósseos e de matriz extracelular, citocinas e quimiocinas envolvidos no processo. Os dados obtidos foram submetidos ao teste OneWay ANOVA seguido do teste de comparação múltipla de Tukey. Os resultados demonstraram que nos camundongos WT-C houve a formação inicial de coágulo (0 hora) com início da expressão de BMP2, BMP4, BMP7, TGFb1 and VEGFa que tiveram aumento gradativo com pico em 7 dias. A expressão de TNF-α e IL10 também tiveram seus picos aos 7 dias em paralelo com contagem de leucócitos, associado com a expressão de CCL2, CCL5 e CXCL1. Nos períodos seguintes houve uma diminuição inflamatória e o aumento de marcadores osteoblásticos/osteogênicos. A indução da alveolite experimental em WT-A resultou no aumento marcante...

Bone metabolism is influenced by endocrine, genetic and growth factors, RANK/RANKL/OPG system, besides a variety of regulatory molecules, such as cytokines. Cytokines have been implicated in pathogenesis of bone diseases, however, little is known about the mechanisms involved in the interaction between skeletal and immune system in the bone repair process. The objective of this study was characterized the role of TNF-α and IL-10 in alveolar bone repair under homeostatic (control [C]) and infectious (experimental alveolitis [A]) conditions in C57Bl/6 (WT), TNFp55KO and IL-10KO mice. After surgery, in infectious groups was induced by ischemia alveolitis the well and a suspension of pus. The maxillas were collected at 0h, 7, 14 and 21 days after extraction of the maxillary incisor for histologic, histomorphometric and molecular (RealTimePCR). In histomorphometric analysis parameters were measured clot, inflammatory cells, fibers, fibroblasts, blood vessels, bone matrix, osteoblast, osteoclast, and other space - the interstitial fluid and bone mar row. Molecular analysis (RealTimePCR) were quantified the expression of growth factors, bone markers and extracellular matrix, cytokines and chemokines involved in the process. The data were submitted to the OneWay ANOVA test followed by Tukey's multiple comparison test. The results showed that in WT-C initial clot formation (0 hours) with early expression of BMP2, BMP4, BMP7, and TGFb1 VEGFa who had gradual increase peaking in 7 days. The expression of TNF-α and IL10 also peaked at 7 days in parallel with leukocyte count, associated with CCL2, CCL5 and CXCL1. In late periods there were decrease of inflammation and markers osteoblastic / osteogenic increased. Induction of experimental alveolitis in WT resulted in a marked increase in expression of TNF-α accompanied by increased expression of CXCL1 and CCL5, increased leukocyte count and decreased of IL10 expression that peaked at 14d, besides prominent...

Pulpite crônica hiperplásica: análise histológica ao microscópio de luz e microscópio eletrônico de transmissão / Chronic hyperplastic pulpitis: histological analysis in light microscope and transmission electron microscope

Este estudo analisou as características morfológicas de pólipos pulpares de adultos jovens ao microscópio de luz (ML) e ao microscópio eletrônico de transmissão (MET). Foram analisados 5 pólipos de primeiros molares, que foram removidos e fixados em glutaraldeído 2,5%. Após a fixação, cada pólipo foi dividido em duas metades, uma foi processada para inclusão em glicol metacrilato e a outra para inclusão em resina epóxica. Os cortes histológicos com 3 μm de espessura foram corados em azul de toluidina e analisados ao ML e os cortes com 80 nm foram contrastados em citrato de chumbo e acetato de uranila e analisados ao MET. Ao ML foi observado epitélio espesso não queratinizado com alguns mastócitos na camada basal. O conjuntivo apresentou infiltrado inflamatório crônico, com ninhos de plasmócitos e vasos neoformados. A análise ao MET mostrou células epiteliais da camada basal com núcleo ovóide, citoplasma com muitos ribossomas livres, mitocôndrias e poucos feixes de tonofilamentos. A lâmina basal apresentou-se nítida com muitos hemidesmossomas. Na camada espinhosa observou-se células grandes, núcleos com cromatina descondensada e nucléolos evidentes. No citoplasma foi observado muitos feixes de tonofilamentos, muitas mitocôndrias, ribossomas livres e muitos desmossomas. No conjuntivo observou-se macrófagos, mastócitos e plasmócitos na região adjacente ao epitélio. Nas regiões mais profundas predominavam fibroblastos entres feixes de fibrilas colágenas, vasos sangüíneos com células endoteliais proeminentes e pericitos associados. Os resultados confirmaram que o epitélio do pólipo pulpar apresenta características morfológicas semelhantes ao da mucosa oral humana. O conjuntivo mostrou características de inflamação crônica de intensidade variada.

Distribution of glycogen storage during odontogenesis in fetal development in Calomys callosus

As células animais estocam carboidratos na forma de glicogênio como fonte de energia. Esses depósitos ocorrem amplamente nos tecidos embrionßrios para disponibilização rßpida de energia, principalmente durante a diferenciação e o desenvolvimento das células. O presente trabalho avaliou a distribuição de depósitos de glicogênio durante a odontogênese intra-uterina em Calomys callosus utilizando fetos com 12 a 20 dias, sendo 5 fetos de cada dia. As cabeças dos fetos foram removidas e fixadas em formaldeído 10% em PBS. Os espécimes foram processados para inclusão em glicol metacrilato (Leica Historesin), sendo aqueles com mais de 15 dias previamente descalcificados em EDTA. Para cada dia de desenvolvimento obteve-se cortes semi-seriados com 3 µm de espessura. As lâminas foram divididas em 2 grupos, sendo um grupo submetido à reação P.A.S. e o outro submetido à amilase salivar e em seguida à reação P.A.S. (grupo controle). Ao microscópio de luz foi observada, nas fases iniciais da odontogênese (12-15 dias), reação P.A.S. mais evidente nas células ectomesenquimais e aos 16-17 dias a reação predominou na região do folículo dental. Aos 18-19 dias a reação intensificou-se no retículo estrelado e aos 20 dias nas células do epitélio interno e na papila dental. De acordo com a metodologia empregada e com os resultados obtidos, concluímos que ocorre variação dos depósitos de glicogênio nas diferentes regiões do germe dental ao longo da odontogênese e que o Calomys callosus representa um modelo biológico para estudos da odontogênese.