Effect of walking with blood flow restriction in elderly women with osteoporosis/osteopenia / Efeito da caminhada com restrição do fluxo sanguíneo em idosas com osteoporose/osteopenia

Abstract Introduction The preservation of bone mass in elderly women is associated with better levels of practice of systematic physical exercises. Aerobic training combined with blood flow restriction seems to be a new alternative that determines this process, but knowledge gaps are still observed when referring to exercise associated with blood flow restriction (BFR) and adaptations on bone variables. Objective To analyze the chronic effects of aerobic training with and without BFR on bone mineral density and bone biomarker osteocalcin concentrations in older women. Methods Thirty women were randomized into the following groups: walking on a treadmill at low intensity with BFR; moderate treadmill walking with no BFR; only BFR (no exercise) for 20 minutes, twice a week, for 24 weeks. Bone mineral density was measured before and 24 weeks after intervention. Blood serum osteocalcin concentrations were measured before, 12 and 24 weeks after intervention. Results There were no differences between groups in bone mineral density (femoral neck, p = 0.31; total femur, p = 0.17; lumbar spin, p = 0.06) and osteocalcine (W(2) = 0.27; p = 0.87) ouctomes after 24 weeks of intervention. Conclusion There was no difference between walking training, blood flow restriction only, or walking+blood flow restriction on bone mineral density and osteocalcin concentrations after 24-weeks of intervention in older women with osteopenia/osteoporosis.

Resumo Introdução A preservação da massa óssea em mulheres idosas está associada a melhores níveis de prática de exercícios físicos sistemáticos. O treinamento aeróbico combinado com restrição de fluxo sanguíneo (RFS) parece ser uma nova alternativa que determina esse processo, mas ainda são observadas lacunas de conhecimento quando se refere ao exercício associado à RFS e adaptações nas variáveis ósseas. Objetivo Analisar os efeitos crônicos do treinamento aeróbico com e sem RFS na densidade mineral óssea e nas concentrações do biomarcador ósseo osteocalcina em mulheres idosas. Métodos Trinta mulheres foram randomizadas nos seguintes grupos: caminhada em esteira de baixa intensidade com RFS; caminhada moderada em esteira sem RFS; apenas RFS (sem exercícios) por 20 minutos, duas vezes por semana, durante 24 semanas. A densidade mineral óssea foi medida antes e 24 semanas após a intervenção. As concentrações séricas de osteocalcina no sangue foram medidas antes, 12 e 24 semanas após a intervenção. Resultados Não houve diferenças entre os grupos na densidade mineral óssea (colo do fêmur, p = 0,31; fêmur total, p = 0,17; giro lombar, p = 0,06) e osteocalcina (W(2) = 0,27; p = 0,87) após 24 semanas de intervenção. Conclusão Não houve diferença entre treinamento de caminhada, apenas restrição de fluxo sanguíneo ou caminhada + restrição de fluxo sanguíneo na densidade mineral óssea e nas concentrações de osteocalcina após 24 semanas de intervenção em mulheres idosas com osteopenia/osteoporose.

Effects of teriparatide on bone formation in rats with experimentally induced premaxillary expansion

ABSTRACT Objective: This study aimed to evaluate the effects of systemic teriparatide on sutural bone formation after premaxillary suture expansion in rats. Material and Methods: Twenty Wistar male rats (8-10 weeks old) were randomly divided into two groups, namely, control (C, n=10) and teriparatide (T, n=10). An expansion force was applied to the maxillary incisors using helical spring for a seven-day expansion period, for both groups. On the eighth day, the rats were kept for a seven-day consolidation period, and then 60 µg/kg teriparatide (once a day) was administered to group T subcutaneously for seven days. Then, all the rats were sacrificed, and histological sections were stained with hemotoxylin-eosin for examination. Anti-osteonectin, anti-osteocalcin, anti-Vascular endothelial growth factor (VEGF) and anti-transforming growth factor beta (TGF-β) were evaluated by immunohistochemical analysis in the midpalatal suture area. Results: Histologically, the newly formed bone tissue was observed to be larger in group T than in group C. The number of immunoreactive osteoblasts for osteonectin, osteocalcin and VEGF antibodies was significantly higher in group T than in group C (p = 0.0001). The TGF-β antibody showed a mild reaction in group T, but did not reach significance in comparison with group C (p ˃ 0.05). Conclusion: Systemic teriparatide application following the premaxillary expansion of the suture area may stimulate bone formation and add to the consolidation of the expansion in rats by regulating osteonectin, osteocalcin and VEGF.

RESUMO Objetivo: O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do uso sistêmico da teriparatida na formação óssea sutural após a expansão da pré-maxila em ratos. Material e Métodos: Vinte ratos machos da raça Wistar (com oito a dez semanas de vida) foram divididos aleatoriamente em dois grupos: controle (C, n=10) e teriparatida (T, n=10). Uma força de expansão foi aplicada aos incisivos superiores, usando uma mola helicoidal, por um período de expansão de sete dias em ambos os grupos. No oitavo dia, os ratos iniciaram um período de sete dias de consolidação, nos quais 60 µg/kg de teriparatida foram administrados (uma vez ao dia), por via subcutânea, para o grupo T. Posteriormente, todos os ratos foram sacrificados e cortes histológicos corados com hemotolixina-eosina foram examinados. Por meio de análise imuno-histoquímica da região da sutura palatina mediana, avaliou-se a presença de anti-ostenectina, anti-osteocalcina, anti-fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e anti- fator transformador de crescimento (TGF-β). Resultados: Histologicamente, observou-se que o tecido ósseo recém-formado foi maior no grupo T do que no grupo C. O número de osteoblastos imunorreativos para anticorpos de osteonectina, osteocalcina e VEGF foi significativamente maior no grupo T do que no grupo C (p = 0,0001). O anticorpo TGF-β mostrou uma pequena reação no grupo T; porém, sem diferença significativa para o grupo C (p ˃ 0,05). Conclusão: O uso sistêmico de teriparatida após a expansão da sutura na região da pré-maxila pode estimular a formação óssea e melhorar a consolidação da expansão em ratos, por meio da regulação de osteonectina, osteocalcina e VEGF.

Influência do LED Violeta associado ou não ao gel clareador na inflamação, mineralização e maturação colágena do tecido dentinário e pulpar / Influence of violet LED associated or not with peroxide gel on inflammation, mineralization, and collagen fiber maturation in dentin and pulp tissue

Objetivo: Avaliar a influência do LED Violeta, associado ou não ao gel clareador a base de peróxido de hidrogênio (PH) a 17,5% no complexo dentino-pulpar de ratos. Materiais e métodos: Molares superiores de 80 ratos foram distribuídos nos grupos (n = 10): CONT ­ sem tratamento, PH ­ 1 aplicação de 30 minutos de PH a 17,5%, LED ­ 1 aplicação de 20 minutos do LED Violeta, e PH+LED - aplicação do PH e LED Violeta. Imediatamente (T0), e aos 7 (T1), 15 (T2) e 30 dias (T3) após o tratamento, os ratos foram eutanasiados e as maxilas processadas para avaliação histológica, imunoistoquímica (IL-17, IL-23 e osteocalcina), e de picrosírius red, sendo realizados os testes de Wilcoxon e Mann-Whitney e Teste-T pareado e Teste-T, respectivamente. (α = 0,05). Resultados: Necrose e infiltrado inflamatório severo foram observados nos grupos PH e PH+LED. Apenas o grupo PH+LED manteve a imunomarcação severa para IL-17 e IL-23, diferindo do grupo LED e PH que apresentaram moderada imunomarcação em T0. Os grupos PH e PH+LED apresentaram severa imunomarcação de OCN em T2 e moderada imunomarcação em T3. O grupo LED apresentou menor quantidade de fibras imaturas em T2 e T3 que o grupo CONT. Conclusão: A terapia com LED violeta não induziu inflamação e fibrose no tecido pulpar, apesar de acelerar a maturação das fibras de colágeno da dentina e, quando associada ao peróxido de hidrogênio, pode tornar os dentes mais sensíveis(AU)

Objective: Was to evaluated the influence of the Violet LED, associated or not with a 17.5% hydrogen peroxide (HP) bleaching gel in the dentin-pulp complex of rats. Materials and methods: Upper molars of eighty Wistar rats were distributed in the groups (n = 10): CONT - without treatment, HP - 1 application of 30 minutes of 17.5% HP, LED - 1 application of 20 minutes of the Violet LED, and HP+LED - application of HP and LED Violet. Immediately (T0), and at 7 (T1), 15 (T2) and 30 days (T3) after treatment, the rats were euthanized and the jaws were processed for histological, immunohistochemical evaluation (IL-17, IL-23 and osteocalcin), and picrosirius red, with Wilcoxon and Mann-Whitney tests and paired T-test and T-test, respectively (α = 0.05). Results: Necrosis and severe inflammatory infiltrate were observed in the PH and PH+LED groups. Only the PH+LED group maintained severe immunostaining for IL-17 and IL-23, differing from the LED and PH group which presented moderate T0 immunostaining. The PH and PH+LED groups presented severe immunostaining of OCN in T2 and moderate immunostaining in T3. The LED group had a lower amount of immature fibers in T2 and T3 than the CONT group. Conclusion: Violet LED therapy induced no inflammation and fibrosis in the pulp tissue, however accelerating the maturation of dentin collagen fibers and, when associated with hydrogen peroxide, can make the teeth more sensitive(AU)

One-year adolescent bone mineral density and bone formation marker changes through the use or lack of use of combined hormonal contraceptives / Alterações na densidade mineral óssea e nos marcadores de formação óssea em adolescentes usuárias ou não de contraceptivos hormonais orais combinados por período de um ano

Abstract Objective: The objective of this study was to evaluate the effects of two low-dose combined oral contraceptives on bone metabolism in adolescents for one year. Methods: This was a quasi-experimental study. The adolescents were divided into three groups: oral contraceptives 1 (n = 42) (20 µg EE/150 µg desogestrel), oral contraceptives 2 (n = 66) (30 µg EE/3 mg drospirenone), and a control group (n = 70). Adolescents underwent anthropometric assessment and densitometry (dual-energy X-ray). Bone age and bone formation markers (osteocalcin and bone alkaline phosphatase) were evaluated. The oral contraceptives users were evaluated again after 12 months. Linear regression analysis was used to indirectly study the effect of each additional year of chronological age on anthropometric and densitometric variables as well as on bone markers in the control group. Results: At study entry, no significant differences were observed between the oral contraceptives 1, oral contraceptives 2, and controls in the analyzed variables. Linear regression analysis showed an increase in bone mineral density and bone mineral content for each additional year. There was a significant reduction in bone alkaline phosphatase levels; no significant difference was observed for osteocalcin in control individuals. Comparison of dual-energy X-ray variables at baseline and after one year showed no significant differences in the oral contraceptives 1 or oral contraceptives 2 groups. A significant reduction in bone alkaline phosphatase and osteocalcin levels was observed in both the oral contraceptives 1 and oral contraceptives 2 groups. Conclusion: Adolescent women gain peak bone mass during this phase of life. Two low-dose combined oral hormonal contraceptives were associated with lower bone gain and lower bone formation markers than in untreated controls.

Resumo: Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de dois contraceptivos orais combinados de baixa dosagem por um ano sobre o metabolismo ósseo em adolescentes. Métodos: Este foi um estudo quase experimental. As adolescentes foram divididas em três grupos: contraceptivos orais 1 (n = 42) (20 µg de EE/150 µg de desogestrel), contraceptivos orais 2 (n = 66) (30 µg EE/3 mg de drospirenona) e grupo controle (n = 70). As adolescentes foram submetidas à avaliação antropométrica e densitometria (raio-X de dupla energia). Foram avaliados a idade óssea e os marcadores de formação óssea (osteocalcina e fosfatase alcalina óssea). As usuárias de contraceptivos orais foram novamente avaliadas após 12 meses. A análise de regressão linear foi utilizada para estudar, indiretamente, o efeito de cada ano adicional da idade cronológica sobre as variáveis antropométricas e densitométricas e sobre os marcadores ósseos no grupo de controle. Resultados: No início do estudo, não foram observadas diferenças significativas nas variáveis analisadas entre as usuárias de contraceptivos orais 1, contraceptivos orais 2 e o grupo controle. A análise de regressão linear mostrou um aumento na densidade mineral óssea e no conteúdo mineral ósseo para cada ano adicional. Houve uma redução significativa nos níveis de fosfatase alcalina óssea e não foi observada diferença significativa para osteocalcina nos indivíduos controles. A comparação das variáveis do raio-X de dupla energia no início e após um ano não mostrou diferença significativa no grupo de contraceptivos orais 1 ou contraceptivos orais 2. Foi observada uma redução significativa nos níveis de fosfatase alcalina óssea e osteocalcina nos dois grupos contraceptivos orais 1 e contraceptivos orais 2. Conclusão: As adolescentes atingiram o pico de massa óssea durante essa fase da vida. Duas formulações de contraceptivos hormonais orais de baixa dosagem, após um ano de uso, se associaram a menor incremento na densidade mineral óssea e menor concentração de marcadores de formação óssea quando confrontados com resultados de adolescentes não usuárias de contraceptivos.

Rol de la osteocalcina más allá del hueso / Role of osteocalcin beyond bone

Los hallazgos osteológicos se intensi!caron en los últimos años. Se demostró que el esqueleto se comporta, además de sus funciones clásicas, como un órgano de secreción endocrina que sintetiza al menos dos hormonas: el factor de crecimiento de !broblastos 23 (FGF-23) y la osteocalcina (Ocn). La Ocn es un péptido pequeño que contiene 3 residuos de ácido glutámico. Estos residuos se carboxilan postraduccionalmente, quedando retenida en la matriz ósea. La forma decarboxilada en el primer residuo de ácido glutámico (GluOcn) fue reportada por poseer efectos biológicos; la resorción ósea es el mecanismo clave para su bioactivación. La presente revisión se centra en los conocimientos actuales sobre la función hormonal de la Ocn. A la fecha se reporta que la Ocn regularía el metabolismo energético aumentando la proliferación de células ` pancreáticas, y la secreción de insulina y de adiponectina. Sobre el músculo esquelético actuaría favoreciendo la absorción y el catabolismo de nutrientes. La función reproductiva masculina estaría regulada mediante el estímulo a las células de Leydig para sintetizar testosterona; en el desarrollo cerebral y la cognición, la Ocn aumentaría la síntesis de neurotransmisores monoaminados y disminuiría el neurotransmisor inhibidor GABA. Si bien son indispensables mayores evidencias para dilucidar los mecanismos reguladores por medio de los cuales actuaría la Ocn, los resultados enumerados en los distintos estudios experimentales establecen la importancia de este novedoso integrante molecular. Dilucidar su rol dentro de estos procesos interrelacionados en seres humanos abriría la posibilidad de utilizar a la Ocn en el tratamiento de enfermedades endocrino-metabólicas. (AU)

Osteological !ndings have intensi!ed in recent years. The skeleton behaves as an endocrine secretion organ that synthesizes at least two hormones: osteocalcin (Ocn) and !broblast growth factor 23 (FGF-23). Ocn is a small peptide that contains 3 glutamic acid residues. After translation, these residues are carboxylated to make possible its retention into the bone matrix. Decarboxylation on the !rst glutamic acid residue (GluOcn) has been reported to have biological effects. Bone resorption is the key mechanism for its bioactivation. This review focuses on current knowledge on Ocn hormonal function. It has been reported that Ocn regulates energy metabolism by increasing the proliferation of pancreatic ` cells, and the secretion of insulin and adiponectin. On the skeletal muscle, it may act by favoring the absorption and catabolism of nutrients. Male reproductive function might be regulated by stimulating Leydig cells to synthesize testosterone. Regarding brain development and cognition, Ocn would increase monoamine neurotransmitters synthesis and decrease inhibitory neurotransmitter GABA. Although more evidence is needed to elucidate the regulatory mechanisms of Ocn, different experimental studies establish the importance of this novel molecular mediator. Clarifying its role within interrelated processes in humans, might open the possibility of using Ocn in different treatments of endocrine-metabolic diseases. (AU)

Prevalencia de deficiencia de vitamina K y factores asociados en pacientes con fibrosis quística sin aporte suplementario / Prevalence of vitamin K deficiency and associated factors in non-supplemented cystic fibrosis patients

Introducción. La deficiencia de vitamina K es prevalente en pacientes con fibrosis quística (FQ) aun con aporte suplementario. Se desconocen factores de riesgo fiables para determinar su ocurrencia. Nuestro objetivo fue evaluar la prevalencia de deficiencia de vitamina K y factores asociados en los pacientes con FQ que no recibían aporte suplementario. Métodos. Se determinaron protrombina inducida por ausencia de vitamina K (PIVKA-II) y osteocalcina infracarboxilada (OCic). Se evaluó el estado clínico y su relación con la deficiencia de vitamina K. El análisis estadístico incluyó prueba de Mann-Whitney, ANOVA o Kruskal-Wallis, prueba χ² o prueba de Fisher-Freeman-Halton y regresión logística múltiple lineal y escalonada hacia adelante. Resultados. Se incluyeron 79 pacientes con FQ de entre 0,4-25,3 años. Se observaron valores anómalos de PIVKA-II y OCic en 56 (70,9%) y 45 (57,0%) pacientes. Los pacientes con PIVKA-II elevada eran significativamente mayores (p = 0,0184) y tenían puntajes Z de peso corporal (p= 0,0297) inferiores a los pacientes que tenían concentraciones normales. No se hallaron diferencias entre los pacientes con OCic normal o patológica. Se notificaron valores anómalos de PIVKA-II y OCic más frecuentemente en pacientes con dos mutaciones graves en el gen CFTR y con un estado nutricional malo/deficiente. Los análisis de regresión múltiple lineal y de regresión múltiple escalonada hacia adelante no revelaron factores predictivos sólidos para determinar la deficiencia de vitamina K. Conclusión. La deficiencia de vitamina K es altamente prevalente durante la evolución natural de la fibrosis quística. No se hallaron determinantes clínicos fiables para precisar su ocurrencia.

Introduction. Vitamin K deficiency is highly prevalent in cystic fibrosis (CF) patients despite supplementation. Moreover, no reliable risk factors for its occurrence are known. The aim was to assess the prevalence of vitamin K deficiency and associated factors in non-supplemented CF patients. Methods. Prothrombin concentration induced by vitamin K absence (PIVKA-II) and the undercarboxylated osteocalcin percentage (u-OC) were determined. In all patients clinical status was assessed and its relation to vitamin K deficiency determined. The following tests were used for statistical analysis: Mann-Whitney test, ANOVA test or the Kruskal Wallis test, the chi-squared test or the Fisher-Freeman-Halton test, and multiple linear and multiple forward stepwise logistic regression analysis. Results. The study group comprised 79 CF patients aged 0.4-25.3 years. PIVKA-II and u-OC were abnormal in 56 (70.9%) and 45 (57.0%) patients. Patients with elevated PIVKA-II were significantly older (p= 0.0184) and had lower Z-score values for body weight (p= 0.0297) than those with normal concentrations. Patients with normal or pathological u-OC percentage did not differ. Abnormal PIVKA-II and u-OC were reported more frequently in subjects with two severe CFTR mutations and with worse/poor nutritional status. Multiple linear and forward stepwise regression analyses did not reveal strong predictive factors of vitamin K deficiency. Conclusion. Vitamin K deficiency is highly prevalent in the natural course of cystic fibrosis. There are no reliable clinical determinants of its occurrence.

El esqueleto como órgano endocrino: funciones metabólicas de la osteocalcina / The skeleton as an endocrine organ: metabolic functions of osteocalcin

El esqueleto es uno de los sistemas más grandes de un vertebrado y, como tal, es razonable especular que no puede funcionar aislado del resto del organismo. De hecho, sabemos que existen sistemas complejos de regulación cruzada entre el esqueleto y muchos otros órganos. Hoy poseemos herramientas que nos permiten realizar supresión genética en células o tejidos específicos. Esto nos ha permitido comprender cómo los órganos se comunican entre sí y ha revitalizado el concepto de fisiología del organismo como un todo. Efectivamente, los últimos años han sido testigos del descubrimiento de funciones inesperadas que ejerce el esqueleto y que afectan al organismo en su totalidad. Una de tales funciones reconocidas recientemente es el control del metabolismo energético, a través de la secreción de osteocalcina. La osteocalcina es una hormona producida por los osteoblastos que regula la secreción de insulina, la sensibilidad a esta hormona y el metabolismo energético. Los hallazgos iniciales suscitaron varias preguntas fundamentales sobre la naturaleza de la acción de la insulina sobre el hueso. Pero esto solo fue la punta del iceberg. Efectivamente, más adelante se descubrió, mediante el análisis de ratones que carecen del receptor de insulina (Ins R) solamente en osteoblastos, que la acción de la insulina sobre estas células favorecía la homeostasis de la glucosa en todo el cuerpo. Es importante destacar que esta función de la insulina en los osteoblastos opera mediante la regulación negativa de la carboxilación y la biodisponibilidad de la osteocalcina. Más aún, se observó que las vías de señalización de la insulina en los osteoblastos regulan positivamente no solo la formación sino también la resorción del hueso. Curiosamente, parece que las vías de señalización de la insulina en osteoblastos pueden inducir la activación de la osteocalcina mediante la estimulación de la actividad de los osteoclastos. De hecho, el bajo pH generado durante la resorción ósea es suficiente para desencadenar la descarboxilación (y subsiguiente activación) de la osteocalcina. En breve discutiremos dos nuevas proposiciones: 1) los osteoblastos son un blanco utilizado por la insulina para controlar la homeostasis de la glucosa en todo el organismo y 2) la resorción ósea desempeña un papel fundamental en la regulación de la activación de la osteocalcina. (AU)

The skeleton is one of the biggest systems in a vertebrate animal and, as such, it is reasonable to speculate that it cannot function isolated from the rest of the organism. In fact, we know that complex systems exist for the cross-regulation between the skeleton and several other organs. Today, we have the tools that allow us to perform genetic suppression in specific cells or tissues. This has allow us understand the mechanisms by which the organs communicate with each other and has revitalized the concept of organismal physiology as a whole. Studies conducted in recent years have uncovered unexpected functions performed by the skeleton. One of these is the control of global energy metabolism, through the secretion of osteocalcin, a protein produced by osteoblasts that acts as a hormone regulating insulin secretion, insulin sensitivity and energy expenditure. The evidence comes from the analysis of mice lacking insulin receptor (InsR) exclusively in osteoblasts. These mice have a global metabolic phenotype demonstrating that the action of insulin in osteoblasts promotes the homeostasis of glucose throughout the body. This action of insulin in osteoblasts is mediated by the negative regulation of the carboxylation (and bioavailability) of osteocalcin. The decarboxylation (and activation) of osteocalcin, in turn, occurs in the osteoclastic resorption pit. Briefly: the osteoblast is a target used by insulin to control the homeostasis of glucose throughout the body and bone resorption is the mechanism that regulates the activation of osteocalcin. (AU)

Viabilidade da mensuração de marcadores de remodelação óssea em mulheres com lúpus eritematoso sistêmico / Feasibility of measurement of bone turnover markers in female patients with systemic lupus erythematosus

Objetivo: Investigar a viabilidade dos marcadores de remodelação óssea (MRO) na avaliação do metabolismo ósseo em pacientes com lúpus eritematoso sistêmico (LES), de acordo com as diretrizes da International Osteoporosis Foundation e da International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. Métodos: O estudo incluiu 43 pacientes do sexo feminino com LES. Foram medidos os níveis séricos de propeptídeo N-terminal do procolágeno tipo I (PINP), telopeptídeo C-terminal do colágeno tipo I (CTX), osteocalcina, HPT, 25(OH)D, anticorpos anticardiolipina, antidsDNA e antinucleossomo. Resultados: Os níveis de PINP e CTX estavam elevados em pacientes com LES com idade > 45, em comparação com aqueles com idade < 45 anos, embora com significância estatística limítrofe (p = 0,05). Foram encontradas correlações entre os MRO: a mais forte foi entre o PINP e a osteocalcina (τ = 0,69, p < 0,05). Encontrou-se que o PINP e a osteocalcina estão correlacionados com o HPT (τ = 0,3, τ = 0,29, respectivamente, p < 0,05). A idade estava correlacionada com o PINP (τ = 0,23, p < 0,05). Valores elevados de PINP foram encontrados em maior frequência do que valores elevados de osteocalcina ou CTX, tanto em pacientes com idade < 45 (p = 0,001) quanto > 45 (p < 0,001). Não houve diferença estatisticamente significativa nos níveis de PINP, osteocalcina ou CTX com relação à estação do ano, nem em todo o grupo de pacientes com LES, nem naqueles com mais ou menos de 45 anos. O uso prévio de glucocorticoides não esteve associado a diferenças nos MRO. Conclusões: O aumento nos MRO no LES parece refletir predominantemente o padrão de remodelação óssea relacionado com a idade. Pode-se esperar que o PINP aumentado seja o desfecho mais comumente encontrado entre os MRO. É necessário incluir melhores diagnósticos de distúrbios ósseos com MRO, feitos de acordo com as normas internacionais de referência, na abordagem de ...

Objective: To investigate the feasibility of bone turnover markers (BTMs) for the assessment of bone metabolism in patients with systemic lupus erythematosus (SLE), according to the guidelines of the International Osteoporosis Foundation and the International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. Methods: The study included 43 female SLE patients. Serum pro-collagen type I N propeptide (PINP), C-terminal telopeptide of type I collagen (CTX), osteocalcin, PTH, 25(OH)D, anti-cardiolipin, anti-dsDNA, and anti-nucleosome levels were measured. Results: PINP and CTX levels were elevated in SLE patients aged > 45 in comparison to those aged < 45, although with borderline significance (p = 0.05, respectively). Correlations were found between BTMs: the strongest being between PINP and osteocalcin (τ= 0.69, p < 0.05). PINP and osteocalcin were found to be associated with PTH (τ = 0.3, τ = 0.29, respectively, p < 0.05). Age correlated with PINP (τ= 0.23, p < 0.05). Elevated PINP was found more frequently than elevated osteocalcin or CTX, both in patients aged < 45 (p = 0.001) and > 45 (p < 0.001). No significant difference in PINP, osteocalcin or CTX levels was found with respect to season, neither in the entire SLE group, nor in the under-45 or over-45 groups. Previous glucocorticoid treatment was not associated with difference in BTMs. Conclusions: Increased BTMs in SLE appear to predominantly reflect the pattern of bone remodeling related to age. Increased PINP is expected to be the most frequent outcome among BTMs. Better diagnoses of bone disturbances with BTMs performed in accordance with international reference standards need to be included in the approach to SLE patients, in addition to bone mineral density assessment. .

Efeito do tratamento periodontal nos níveis de osteocalcina sérica em pacientes com diabetes tipo 2 e periodontite crônica severa / Effect of periodontal therapy on serum osteocalcin levels in patients with type 2 diabetes and severe chronic periodontitis

O tecido ósseo é metabolicamente ativo e sofre um processo contínuo de renovação e remodelação. A osteocalcina é um peptídeo secretado pelos osteoblastos. Apesar de ser primariamente depositada na matriz óssea recém-formada, uma pequena fração entra em circulação na corrente sanguínea, sendo considerada como um marcador de formação óssea e interferir na homeostasia da glicose. O objetivo deste estudo foi investigar se o tratamento periodontal afeta os níveis séricos de osteocalcina em pacientes com DM2 e periodontite crônica severa. 26 pacientes foram divididos em grupo teste (n=13, idade média de 55,8 ± 8,4 anos, 9 homens e 4 mulheres) e controle. (n=13, idade média de 59,4± 8.4, 5 homens e 8 mulheres). O grupo teste recebeu tratamento periodontal e grupo controle nãorecebeu tratamento periodontal imediato. O exame periodontal incluiu medidas de IP (Índice de placa), SS (Sangramento à sondagem), PBS (Profundidade de bolsa à sondagem), NIC (Nível de inserção clínica). Exames laboratoriais incluíram HBA1c, glicemia estimada, glicose, triglicerídeo, colesterol total e frações. A concentração de osteocalcina sérica foi analisada pelo ELISA. O exame periodontal, exames laboratoriais e concentração de osteocalcina foram reavaliados 90 dias após. Os resultados mostraram que não houve alterações significativas nos parâmetros periodontais, exames laboratoriais, e níveis de osteocalcina 90 dias após o tratamento periodontal. Conclusão: o tratamento periodotnal não influenciou nos níveis séricos da osteocalcina em pacientes com diabetes melllitus tipo 2 e periodontite crônica severa.

Bone tissue is metabolically active and undergoes a continuous process of resorption and formation. Osteocalcin is a peptide secreted by osteoblasts. Although primarily deposited in newly formed bone matrix, a small fraction enters into circulation in the bloodstream and is considered as a marker of bone formation and interferes with glucose homeostasis. The aim of this study was to investigate whether periodontal treatment affects serum osteocalcin levels in patients with type 2 diabetes and severe chronic periodontitis. 26 patients were divided into test group (n = 13, mean age 55.8 ± 8.4 years, 9 men and 4 women) and control. (n = 13, mean age 59.4 ± 8.4, 5 men and 8 women). The test group received periodontal treatment and untreated control group. Periodontal examination included PI measures (plaque index), BOP (bleeding on probing), PPD (probing pocket depth), CAL (clinical attachment level). Laboratory tests included HbA1c, glucose, triglyceride, total cholesterol and fractions. The concentration of serum osteocalcin was analyzed by ELISA. Periodontal examination, laboratory tests and concentration of osteocalcin were reassessed after 90 days. The results showed no significant changes in periodontal parameters, laboratory tests, and osteocalcin levels 90 days after periodontal treatment. In conclusion, periodontal treatment did not influence the serum levels of osteocalcin in patients with type 2 diabetes and severe chronic periodontitis.

Osteoclacin expression during autogenous onlay bone grafts with or without resorbable collagen membrane in diabetic rats / Expressão da osteocalcina no reparo de enxertos ósseos autógenos onlay recobertos ou não por membrana colágena reabsorvível em ratos diabéticos

Objetivo: O objetivo deste estudo foi quantificar, através da técnica imunoistoquímica, a expressão do marcador de formação óssea Osteocalcina no processo de reparo do enxerto ósseo autógeno onlay, associado ou não à membrana colágena reabsorvível e comparar esses achados com a presença da Diabetes Mellitus. Material e Métodos: Foram utilizados 60 ratos (Rattus norvegicus, variação albinus, Wistar) com 90 dias de idade, divididos em dois grupos , cada um contendo 30 animais: Grupo Teste com Diabéticos , composto por ratos com diabetes induzida e Grupo Controle composto por ratos normoglicêmicos. Todos receberam enxertos na hemi mandíbula esquerda com recobrimento de membrana colágena e na hemi mandíbula direita sem recobrimento. Os animais foram eutanasiados nos períodos 0h, 7, 14, 21, 45 e 60 dias. A análise imunoistoquímica foi realizada com o marcador Osteocalcina na interface leito-enxerto. Para analise da expressão imunoistoquímica da Osteocalcina, realizou-se uma fotografia com visão panorâmica do enxerto e duas fotografias em maior aumento. Resultados: Os resultados mostraram que houve diferença estatisticamente significante ao nível de 5% intragrupo para Diabético e Controle com e sem membrana e também quando comparamos o grupo Diabético com o Controle com a presença da membrana. Conclusão: Dentro dos limites do presente estudo, pode-se concluir que a marcação da osteocalcina pode sofrer alguma influência do diabetes, sendo expressa de forma mais tardia na presença dessa condição. Porém, a associação da membrana ao enxerto pode melhorar esse atraso e deixar a expressão semelhante ao grupo controle.

Objective: This study aimed to quantify through immunohistochemistry the expression of bone formation marker osteocalcin during the repair process of autogenous onlay bone graft, associated or not to the resorbable collagen membrane and to compare these findings with the presence of Diabetes Mellitus. Material and Methods: Sixty rats (Rattus norvegicus, albinus variation, Wistar) aged 90 days, were divided into two groups with 30 animals: test group – rats with induced diabetes; control group - normoglycemic rats. All rats received grafts on the left and right hemi-mandible with or without collagen membrane coverage, respectively. The animals were euthanized at the following periods: 0h, 7, 14, 21, 45, and 60 days. Immunohistochemistry analysis was performed by the marker osteocalcin at receptor site-graft interface. To analyze osteocalcin immunohistochemical expression, a panoramic view photograph of the graft was taken followed by two photographs at larger magnification. Results: No statistically significances at 5% level were observed between diabetic and control group with and without membrane; and diabetic and control groups with membrane coverage. Conclusion: Within the limits of this present study, it can be concluded that the osteocalcin marker might be influenced by diabetes so that it was late expressed during this condition. However, the association of the graft with the membrane could improve this delay by reaching expression values similar to those of control group.

Relationship between chronological and bone ages and pubertal stage of breasts with bone biomarkers and bone mineral density in adolescents / Relação entre as idades cronológica e óssea e o estágio puberal das mamas com os biomarcadores ósseos e a densidade mineral óssea em adolescentes

OBJECTIVE: To study bone mineral density (BMD) in adolescent females according to five groups of chronological age (CA), bone age (BA), and breast development stage (B), and to correlate these parameters with plasma bone biomarkers (BB). METHODS: This was a cross-sectional study performed in 101 healthy adolescent females between 10 and 20 years old. The study variables were: weight, height, body mass index (BMI), CA, B, BA, calcium intake, BMD, and BB. Osteocalcin (OC), bone alkaline phosphatase (BAP), and C-terminal telopeptide (S-CTx) were evaluated for BB. BMD was measured using dual energy X-ray absorptiometry (DXA). RESULTS: BMD in lumbar spine, proximal femur, and total body increased with age, and the respective observed averages were: in CA1 (10 years old), 0.631, 0.692, 0.798 g/cm2; in CA2 (11 to 12 years old), 0.698, 0.763, 0.840 g/cm2; in CA3 (13 to 14 years old), 0.865, 0.889, 0.972 g/cm2; in CA4 (15 to 16 years old), 0.902, 0.922, 1.013 g/cm2; and in CA5 (17 to 19 years old), 0.944, 0.929, 1.35 g/cm2. These results showed significant differences between 13 and 14 years of age (CA3) or when girls reached the B3 stage (0.709, 0.832, 0.867 g/cm2). The highest median concentrations of BB were between 10 and 12 years of age when adolescents were in the B2-B3 (p < 0.001). Median BB concentrations decreased in advanced BA and B. CONCLUSIONS: BB concentrations were positively correlated with the peak height velocity and negatively correlated with BMD in the study sites. Increased BMD and BB concentrations were observed in B3. .

OBJETIVO: Avaliar a densidade mineral óssea (DMO) em adolescentes do sexo feminino de acordo com a idade cronológica (IC), idade óssea (IO) e desenvolvimento das mamas (M) e suas correlações com biomarcadores de remodelação óssea em plasma (BO). MÉTODOS: Este foi um estudo transversal prospectivo feito em 101 adolescentes saudáveis do sexo feminino com idade entre 10 e 20 anos. As variáveis estudadas foram: peso, altura, índice de massa corpórea (IMC), IC, IO, M, ingestão de cálcio, DMO e BO. A osteocalcina (OC), fosfatase alcalina óssea (BAP) e o telopeptídeo C terminal (S-CTx) foram os biomarcadores de remodelação óssea avaliados. A DMO foi obtida por absorciometria de raios-X de dupla energia (DXA). RESULTADOS: A DMO de coluna lombar, fêmur proximal e corpo total aumentou com a idade, e as respectivas médias observadas foram: IC1 = 0,631, 0.692, 0,798 g/cm2; IC2, 0,698, 0,763, 0,840 g/cm2; IC3, 0,865, 0,889, 0,972 g/cm2; IC4, 0,902, 0,922, 1,013 g/cm2; e IC5, 0,944, 0,929, 1,35 g/cm2. Observou-se diferença significativa entre 13 e 14 anos (IC3) ou quando as meninas estavam em M3 (0,709, 0,832, 0,867 g/cm2). Os valores dos BO apresentaram elevação entre 10 e 12 anos e quando as adolescentes estavam em M2-M3 (p < 0,001). Os valores das medianas dos BO diminuíram com o avançar da IO e M. CONCLUSÕES: Os BOs mostraram paralelismo com o pico de velocidade de crescimento e demonstraram correlação negativa com a DMO no sítios avaliados. O aumento da DMO e dos BOs foi observado em M3. .

Osteocalcin, energy and glucose metabolism / Osteocalcina, metabolismo energético e da glicose

Osteocalcin is a bone matrix protein that has been associated with several hormonal actions on energy and glucose metabolism. Animal and experimental models have shown that osteocalcin is released into the bloodstream and exerts biological effects on pancreatic beta cells and adipose tissue. Undercarboxylated osteocalcin is the hormonally active isoform and stimulates insulin secretion and enhances insulin sensitivity in adipose tissue and muscle. Insulin and leptin, in turn, act on bone tissue, modulating the osteocalcin secretion, in a traditional feedback mechanism that places the skeleton as a true endocrine organ. Further studies are required to elucidate the role of osteocalcin in the regulation of glucose and energy metabolism in humans and its potential therapeutic implications in diabetes, obesity and metabolic syndrome.

A osteocalcina é uma proteína da matriz óssea que tem sido implicada com várias ações hormonais relacionadas à homeostase de glicose e ao metabolismo energético. Modelos animais e experimentais têm demonstrado que a osteocalcina é liberada do osso para a circulação sanguínea e age nas células betapancreáticas e no tecido adiposo. A osteocalcina decarboxilada é a isoforma hormonalmente ativa e estimula a secreção e sensibilidade à insulina no tecido adiposo e muscular. A insulina e a leptina, por sua vez, atuam no tecido ósseo modulando a secreção da osteocalcina, formando uma alça de retroalimentação tradicional em que o esqueleto torna-se um órgão endócrino. Novos estudos ainda são necessários para elucidar o papel da osteocalcina na regulação glicêmica e no metabolismo energético em humanos, com potenciais implicações terapêuticas no tratamento de diabetes, obesidade e síndrome metabólica.

Biomarcadores óseos y su relación con la densidad mineral ósea en adultas jóvenes y adolescentes en su primer año posparto / Bone biomarkers and its relation with bone mineral density in adults and adolescents during the first year postpartum

La información sobre biomarcadores óseos en adolescentes y adultas durante el periodo posparto es incierta, por lo que el objetivo de este artículo fue analizar el patrón de biomarcadores óseos en adolescentes y adultas a 15, 90, 180 y 365 días posparto (dpp) y su asociación con la densidad mineral ósea (DMO) y lactancia materna. Se realizó un estudio de cohorte en 32 madres adolescentes ≤17 años y 41 adultas de 18 a 29 años de edad en el primer año posparto. Se realizaron medidas antropométricas, DMO y biomarcadores óseos y así como datos del tipo y la duración de lactancia. Como resultados se encontró asociación entre la concentración basal de N-telopéptidos ≤24 μg/L y mayor aumento de DMO. Las adolescentes tuvieron mayor concentración de N-telopéptidos (p≤0.004) y menor concentración de osteocalcina (5±3 vs13±4, p <0.001) que las adultas. La lactancia no afectó el cambio de DMO (p>0.050), ni de biomarcadores óseos. La osteocalcina se asoció con el cambio en DMO (p<0.040). La prolactina fue mayor entre las que practicaron lactancia materna exclusiva (p<0.001). A menor edad menores concentraciones de osteocalcina (p<0.001) y mayores concentraciones de N-telopéptidos (p<0.001). Se concluyó que a menor concentración de N-telopéptidos y mayor de osteocalcina hubo un mayor aumento de DMO, lo cual implica menor aumento de ésta en el grupo de adolescentes. La lactancia no afectó la DMO.

The objective of this study was to describe the trend of bone biomarkers in adults and adolescents women at 15, 90, 180 and 365 postpartum days (ppd) and its relation with bone mineral density (BMD). It was a prospective cohort of 32 teenager’s ≤17 and 41 women from 18 to 29 years old. We evaluated diet, anthropometry, BMD, bone biomarkers and hormonal profile. In all, the concentration of N-telopeptide was higher at 15 days postpartum decreasing during first year postpartum, but adolescents had the highest concentration. The lowest N-telopeptide concentration was associated with highest increasing of the BMD. Osteocalcin concentration was lower in adolescents than in adults women (5 ± 3 vs 13 ± 4 ng/mL, p<0.001) during first year postpartum. Exclusive breastfeeding did not affect the BMD (p>0.050) or bone biomarkers. Osteocalcin concentration was positively associated with bone BMD (p<0.040), breastfeeding did not affect osteocalcin concentrations. Prolactin was higher among women who breastfed exclusively (p<0.001). Age and breastfeeding inversely correlated with bone biomarkers (p<0.001) N-telopeptide and PTHi respectively. We concluded that a lower N-telopeptide concentration and a higher osteocalcin concentration were associated with a higher increasing of BMD, so then, adolescents showed the lowest recovery of the BMD. Breastfeeding does not affect the BMD.

Efeito do treinamento contrarresistência e isoflavona na densidade mineral óssea em mulheres na pós-menopausa / Effects of isoflavone and counter-resistance training on bone mineral density in postmenopausal women

O estudo teve como objetivo investigar o efeito isolado e combinado do treinamento contrarresistência (TCR) e da suplementação de isoflavona da soja (ISO) sobre a densidade mineral óssea (DMO) e a remodelação óssea em mulheres na pós-menopausa (MPM). Tratou-se de estudo clínico, prospectivo, placebo-controlado, duplo-cego (ISO) e randomizado, envolvendo 80 MPM sedentárias, com idade entre 45-70 anos, randomizadas em quatro grupos (71 completaram nove meses): TCR+ISO (n=15); sem TCR+ISO (n=20); TCR+ placebo (n=18); sem TCR + placebo (n=18). As participantes randomizadas no grupo ISO receberam 100mg/dia/VO (via oral) de isoflavona e as no grupo TCR realizaram sessões supervisionadas de exercícios contrarresistência (mínimo de 2 dias/ semana). Nos momentos inicial e final do estudo, a DMO do colo do fêmur e da coluna lombar foram estimadas pela absortometria radiológica de feixes duplos de energia (DXA) e a força muscular pelo teste de 1-RM. Os valores plasmáticos de telopeptídeos carboxiterminais do colágeno tipo I (CTX), osteocalcina e fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1) foram dosados como marcadores de remodelação óssea. Após 9 meses de intervenção não foram observados efeitos independentes ou aditivos do TCR e ISO sobre a DMO bem como sobre os valores de osteocalcina, CTX e IGF-1 (p>0,05). Houve aumento da força muscular (+ 35,2%) somente nos grupos submetidos ao TCR (p=0,02). Conclui-se que o TCR e ISO não apresentam efeitos combinados ou independentes sobre a DMO do fêmur e da coluna lombar e marcadores da remodelação óssea em MPM após nove meses de intervenção.

This study aimed to investigate the independent and additive effects of counter-resistance training (RT) and soy isoflavone supplement (ISO) on bone mineral density (BMD) and bone turnover in postmenopausal women. This study used a placebo-controlled, double-blinded (soy), randomized two (ISO vs. placebo) x two (RT vs. no RT) design. Eighty sedentary postmenopausal women, aged 45-70 years, were randomly assigned to one of four groups (71 completed a 9-month intervention): RT+ISO (n=15); no RT+ISO (n=20); RT+placebo (n=18); no RT+placebo (n=18). Participants randomized to ISO received 100mg/ day/oral of soy isoflavone; and those to RT attended supervised counter-resistance training sessions at least twice a week. At baseline and 9-month, BMD was estimated by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). Serum levels of C-terminal cross-linked telopeptide of type I collagen (CTX), osteocalcin, and insulin-like growth factor-1 (IGF-1) were measured as bone turnover. ANOVA with time as the repeated measure and test t were used in the statistical analysis. After 9 months of intervention, neither ISO nor RT alone affected BMD at any site or levels of CTX, osteocalcin, and IGF-1 (p>0.05). ISO and RT had no additive effects on BMD and bone turnover. RT groups showed significantly increased muscle strength (+ 35.2%) (p=0.02). We found no additive effects of resistance training and soy isoflavone on bone mineral density or bone turnover in postmenopausal women after 9-months.

Expresión de la osteocalcina en el ligamento periodontal al inducir fuerzas ortodóncicas / Osteocalcin expression in periodontal ligament when inducing orthodontic forces

La osteocalcina es una proteína no colágena presente en hueso alveolar, cemento radicular y subpoblaciones del ligamento periodontal. Esta proteína juega un papel importante en la biomineralización y en la matriz extracelular regulando la maduración de los cristales de hidroxiapatita y en el reclutamiento de los osteoclastos participando en la remodelación ósea. La remodelación y la nueva formación de tejido periodontal es parte esencial durante los movimientos ortodóncicos, los cuales al aplicar fuerzas causan tensión en las células provocando una adaptación que se traduce en respuestas celulares y moleculares que pueden afectar la matriz extracelular. Por ello, el propósito de esta investigación fue determinar la expresión de la osteocalcina asociada a la remodelación periodontal cuando se aplican fuerzas ortodóncicas. En primeros premolares superiores e inferiores se colocó aparatología fija prescripción Roth 0.022 con un arco NiTi 0.016, la cual se aplicó a todos los dientes de ambas arcadas con excepción de los premolares superiores e inferiores izquierdos. Los premolares sin aparatología (t = 0) y en presencia de aparatología para inducir movimientos ortodóncicos durante 1, 3, 5, 7 y 9 días; fueron extraídos para analizar la expresión de la osteocalcina en la matriz extracelular del ligamento periodontal. Para determinar la expresión temporal y espacial de los mensajeros de la osteocalcina en el ligamento periodontal se llevó a cabo la técnica RT-PCR. La expresión de la osteocalcina en el grupo experimental estuvo presente en todos los días de prueba, sugiriendo que los movimientos ortodónticos generan cambios que son susceptibles en las concentraciones del mensajero de la proteína osteocalcina.

Osteocalcin is a non-collagenous protein located in alveolar bone, root cementum and subpopulations of periodontal ligament cells. This protein plays an important role in the biomineralization process and in the extra-cellular matrix, regulating maturation of hydroxyapatite and osteoclast recruitment which participate in bone remodeling. Periodontal tissue new formation and remodeling is a vital part of the process during orthodontic movements. These movements, when force is exerted, cause tension in the cells, provoking adaptation which results in molecular and cellular responses which, in turn, can affect the extracellular matrix. Due to the aforementioned facts, the aim of the present research was to determine osteocalcin expression associated to periodontal remodeling when orthodontic forces are applied. Roth 0.022 " fixed brackets with a NiTi 0.016" archwire were applied to first upper and lower bicuspids. This was applied to all teeth of both arches except to left lower and upper bicuspids. Bicuspids without brackets (t = 0) as well as with brackets to elicit orthodontic movements during 1, 3, 5, 7 and 9 days were extracted to assess osteocalcin expression in the extra-cellular matrix of the periodontal ligament. The RT-PCR technique was followed to determine temporal and spatial expression of osteocalcin messengers. Osteocalcin expression in the experimental group was present in all test days, suggesting thus the fact that orthodontic movements elicit changes that are susceptible in osteocalcin protein messenger concentrations.

Carga mecánica oomo regulador de la osteogénesis en células madre mesenquimales humaaas / Mechanicl stresss as osteogenesis regulator in human mesenchymal stem cells / Carga mecânic coomo regulador da osteogênese em célulastronco mesenquimais humanas

El papel de la estimulación mecánica en la diferenciación de las células madre mesenquimales humanas (CMMHs) es una alternativa terapéutica para aplicaciones en ingeniería tisular. Este estudio evaluó el efecto de cargas mecánicas sobre la diferenciación de las CMMHs, y los mecanismos celulares que intervienen en el proceso de mecanotransducción. Las CMMHs se sembraron en frascos de cultivo de 75cm2 y fueron expuestas a tensión uniaxial de deformación de 500, 1000, 1500 y 2000 micro strains (με), con una intensidad de 9 ciclos/minuto por 3 horas durante 4 días consecutivos. Se evaluó la actividad transcripcional de los factores de transcripción Runx2 y Sox9 y de los genes de Osteocalcina (OC), Colágeno tipo 1 (Col1) y Fosfatasa Alcalina (ALP). Después de la exposición al estímulo, los marcadores osteogénicos Col1, OC, y ALP se expresaron temporalmente; y los factores de transcripción Runx2 y Sox9 disminuyeron la expresión con respecto a las células de grupo control (sin estímulo), sugiriendo que el estímulo mecánico indujo la diferenciación de las células CMMHs a linaje osteoblástico. La identificación de los genes que traducen los estímulos mecánicos en las CMMHs y modulan la diferenciación osteogénica, tienen proyección directa en medicina regenerativa a través del desarrollo y perfeccionamiento del enfoque de ingeniería de tejidos funcionales.

The role of mechanical stimulation for mesenchymal stem cells (MSCs) differentiation is a therapeutic alternative for applications in tissue engineering. The aim of this study was to evaluate the effect of mechanical strain on the differentiation and cellular mechanisms of mechanotransduction in MSCs. The cells were seeded in 75cm2 culture flasks and then exposed to uniaxial mechanical tensile strain of 500, 1000, 1500 and 2000 micro strains (με), 9 cycles / minute during 3 hours for 4 consecutive days. Runx2 and Sox9 transcription factors andOsteocalcin (OC), Collagen Type 1 (Col1) and Alkaline Phosphatase (ALP) gene expression was ascertained. After exposure to mechanical strain, osteogenic marker genes Col1, OC, and ALP were expressed temporally, while Runx2 and Sox9 transcription factors expression decreased, compared with control cells without stimulation, suggesting that mechanical stimulus induced differentiation of mesenchymal stem cells into osteoblast lineage. Identification of genes that translate mechanical stimuli in MSCs and modulate osteogenic differentiation hasimportant implications in regenerative medicine as an approach to functional tissue engineering.

O papel da estimulação mecânica na diferenciação das célulastronco mesenquimais humanas (CMMHs) é uma alternativa terapêutica para aplicações em engenharia tissular. Este estudo avaliou o efeito de cargas mecânicas sobre a diferenciação das CMMHs, e os mecanismos celulares que intervém no processo de Mecanotransdução. As CMMHs foram cultivadas em frascos de cultivo de 75cm2 e foram expostas a tensão uniaxial de deformação de 500, 1000, 1500 e 2000 micro strains (με), com uma intensidade de 9 ciclos/minuto por 3 horas durante 4 dias consecutivos. Foi avaliada a atividade transcricional dos fatores de transcrição Runx2 e Sox9 e dos genes de Osteocalcina (OC), Colágeno tipo 1 (Col1) e Fosfatase Alcalina (ALP). Depois da exposição ao estímulo, os marcadores osteogênicos Col1, OC, e ALP foram expressos temporariamente; e os fatores de transcrição Runx2 e Sox9 diminuíram a expressão em comparação com as células do grupo controle (sem estímulo), sugerindo que o estímulo mecânico induziu a diferenciação das células CMMHs à linhagem osteoblástica. A identificação dos genes que traduzem os estímulos mecânicos nas CMMHs e modulam a diferenciação osteogênica, têm projeção direta na medicina regenerativa através do desenvolvimento e aperfeiçoamento do enfoque de engenharia de tecidos funcionais.

Análise histomorfométrica e imunoistoquímica do processo de reparo alveolar de ratas ovariectomizadas com dieta pobre em cálcio e submetidas à terapia com raloxifeno ou com alendronato / Histomorphometric and immunohistochemistry analysis of the alveolar healing process of ovariectomized rats with a low calcium diet submitted to raloxifene or alendronate therapy

Objetivos: Avaliar a influência do alendronato e raloxifeno no processo de reparo alveolar em ratas com osteoporose induzida (ovariectomizadas e submetidas a uma dieta pobre em cálcio). Materiais e Métodos: Sessenta e quatro ratas foram divididas em quatro grupos (n = 16) de acordo com o tratamento em ratas sham com dieta normal, ratas ovariectomizadas com uma dieta pobre em cálcio sem tratamento medicamentoso, ratas ovariectomizadas com uma dieta pobre em cálcio tratadas com alendronato e ratas ovariectomizadas com uma dieta pobre em cálcio tratadas com raloxifeno. Assim, a análise histomorfométrica foi realizada, bem como expressão da proteína TRAP, osteocalcina, osteoprotegerina (OPG) e RANKL, pela técnica de imunoistoquímica. Para comparar os valores médios obtidos nos diferentes grupos e períodos experimentais, os dados foram analisados pelos testes de Kruskal-Wallis e Nemenyi-Damico-Wolfe-Dunn como post-hoc técnicas (α =. 05). Resultados: No longo prazo, os grupos SHAM e raloxifeno mostraram a melhor taxa de formação óssea (P <0,05). A pior taxa de formação óssea foi observado no grupo OVX ST. Os grupos raloxifeno e alendronato melhoram a taxa de formação óssea, quando administrados em animais com osteoporose. O grupo raloxifeno apresentou uma melhor resposta no longo prazo. O grupo alendronato mostrou uma resposta favorável em 14 dias comparado ao grupo raloxifeno, mas uma resposta reduzida aos 42 dias pós-extração. A imunoistoquímica revelou a expressão da proteína TRAP, osteocalcina, osteoprotegerina (OPG) e fator de RANKL. Foi possível notar um osso maduro no grupo SHAM aos 14 dias, um osso imaturo no grupo OVX ST e uma qualidade óssea intermediária nos grupos OVX ALE e OVX RAL. Conclusões: A ovariectomia associada a uma dieta pobre em cálcio atrasou o processo de reparo alveolar. O tratamento com alendronato e raloxifeno melhorou o reparo alveolar em ratas osteoporóticas, mas não o suficiente para atingir os valores histométricos e de expressão...

Objectives: To evaluate the influence of alendronate and raloxifene in the alveolar healing process of rats with induced osteoporosis (ovariectomized and low calcium diet). Materials and Methods: The sixty-four rats were divided into four groups (n = 16) according to the treatment in ovariectomized rats with a low calcium diet treated with alendronate, ovariectomized rats with a low calcium diet raloxifene-treated, ovariectomized rats with a low calcium diet without pharmacological treatment and sham rats with a balanced diet. Thus, histomorphometric analysis was performed, as well as expression of TRAP protein, osteocalcin, osteoprotegerin (OPG) and RANKL, by the immunohistochemistry technique. To compare the mean values obtained in different groups and experimental periods, the data were analyzed by Kruskal-Wallis, Nemenyi-Damico-Wolfe-Dunn tests were further used as post-hoc techniques (α=.05). Results: In the long term, the SHAM and raloxifene groups showed the best bone formation rate (P <.05). The worst bone formation rate was observed in the untreated OVX group. Raloxifene and Alendronate groups improved bone formation rate when administered in osteoporotic animals. Raloxifene group had a better response in the long term. Alendronate group showed a favorable response at 14 days compared to Raloxifene group, but a reduced response at 42 days post-extraction. Immunohistochemistry revealed the expression of TRAP protein, osteocalcin, osteoprotegerin (OPG) and RANKL, it was possible to note a mature bone at 14 days in the SHAM group balanced diet, and an immature bone in OVX group low calcium diet and an intermediate quality in the Alendronate and Raloxifene groups. Conclusion: Ovariectomy delays the alveolar wound healing process and interferes with the bone turnover. The ALE replacement and the RLX treatment improved the healing but not enough to reach histomorphometric and immunocolocalization values of the sham group.

Análise histomorfométrica e imunoistoquímica do processo de reparo alveolar de ratas ovariectomizadas com dieta pobre em cálcio e submetidas à terapia com raloxifeno ou com alendronato / Histomorphometric and immunohistochemistry analysis of the alveolar healing process of ovariectomized rats with a low calcium diet submitted to raloxifene or alendronate therapy

Objetivos: Avaliar a influência do alendronato e raloxifeno no processo de reparo alveolar em ratas com osteoporose induzida (ovariectomizadas e submetidas a uma dieta pobre em cálcio). Materiais e Métodos: Sessenta e quatro ratas foram divididas em quatro grupos (n = 16) de acordo com o tratamento em ratas sham com dieta normal, ratas ovariectomizadas com uma dieta pobre em cálcio sem tratamento medicamentoso, ratas ovariectomizadas com uma dieta pobre em cálcio tratadas com alendronato e ratas ovariectomizadas com uma dieta pobre em cálcio tratadas com raloxifeno. Assim, a análise histomorfométrica foi realizada, bem como expressão da proteína TRAP, osteocalcina, osteoprotegerina (OPG) e RANKL, pela técnica de imunoistoquímica. Para comparar os valores médios obtidos nos diferentes grupos e períodos experimentais, os dados foram analisados pelos testes de Kruskal-Wallis e Nemenyi-Damico-Wolfe-Dunn como post-hoc técnicas (α =. 05). Resultados: No longo prazo, os grupos SHAM e raloxifeno mostraram a melhor taxa de formação óssea (P <0,05). A pior taxa de formação óssea foi observado no grupo OVX ST. Os grupos raloxifeno e alendronato melhoram a taxa de formação óssea, quando administrados em animais com osteoporose. O grupo raloxifeno apresentou uma melhor resposta no longo prazo. O grupo alendronato mostrou uma resposta favorável em 14 dias comparado ao grupo raloxifeno, mas uma resposta reduzida aos 42 dias pós-extração. A imunoistoquímica revelou a expressão da proteína TRAP, osteocalcina, osteoprotegerina (OPG) e fator de RANKL. Foi possível notar um osso maduro no grupo SHAM aos 14 dias, um osso imaturo no grupo OVX ST e uma qualidade óssea intermediária nos grupos OVX ALE e OVX RAL. Conclusões: A ovariectomia associada a uma dieta pobre em cálcio atrasou o processo de reparo alveolar. O tratamento com alendronato e raloxifeno melhorou o reparo alveolar em ratas osteoporóticas, mas não o suficiente para atingir os valores histométricos e de expressão das...

Objectives: To evaluate the influence of alendronate and raloxifene in the alveolar healing process of rats with induced osteoporosis (ovariectomized and low calcium diet). Materials and Methods: The sixty-four rats were divided into four groups (n = 16) according to the treatment in ovariectomized rats with a low calcium diet treated with alendronate, ovariectomized rats with a low calcium diet raloxifene-treated, ovariectomized rats with a low calcium diet without pharmacological treatment and sham rats with a balanced diet. Thus, histomorphometric analysis was performed, as well as expression of TRAP protein, osteocalcin, osteoprotegerin (OPG) and RANKL, by the immunohistochemistry technique. To compare the mean values obtained in different groups and experimental periods, the data were analyzed by Kruskal-Wallis, Nemenyi-Damico-Wolfe-Dunn tests were further used as post-hoc techniques (α=.05). Results: In the long term, the SHAM and raloxifene groups showed the best bone formation rate (P <.05). The worst bone formation rate was observed in the untreated OVX group. Raloxifene and Alendronate groups improved bone formation rate when administered in osteoporotic animals. Raloxifene group had a better response in the long term. Alendronate group showed a favorable response at 14 days compared to Raloxifene group, but a reduced response at 42 days post-extraction. Immunohistochemistry revealed the expression of TRAP protein, osteocalcin, osteoprotegerin (OPG) and RANKL, it was possible to note a mature bone at 14 days in the SHAM group balanced diet, and an immature bone in OVX group low calcium diet and an intermediate quality in the Alendronate and Raloxifene groups. Conclusion: Ovariectomy delays the alveolar wound healing process and interferes with the bone turnover. The ALE replacement and the RLX treatment improved the healing but not enough to reach histomorphometric and immunocolocalization values of the sham group

Estudo da ação local do risendronato de sódio na periodontite experimental induzida em ratas / Study of local action of sodium risendronate in experimentally induced periodontitis in rats

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do uso local de uma solução aquosa de risendronato de sódio (RS) em diferentes concentrações na inibição da perda óssea alveolar decorrente de periodontite experimental induzida em ratas. Os 48 animais foram divididos em 2 grupos constituídos por 24 animais: GD (dupla aplicação) e GU (única aplicação). Os dois grupos foram subdivididos em 8 subgrupos: R1 (duas aplicações de 0,125 mg de RS), R2 (duas aplicações de 0,25 mg de RS), R3 (duas aplicações de 0,5 mg de RS) e A1 (duas aplicações de água destilada); R4 (uma aplicação de 0,125 mg de RS), R5 (uma aplicação de 0,25 mg de RS), R6 (uma aplicação de 0,5 mg de RS) e A2 (uma aplicação de água destilada). Foi induzida a periodontite pela confecção de ligaduras ao redor dos primeiros molares inferiores direitos em todos os animais. Nos grupos A1 e A2, os molares contralaterais serviram de controles negativos (C1 e C2). A medicação foi aplicada aos 5 e 10 dias após indução da periodontite nos animais do GD, e nos animais do GU apenas aos 10 dias. Decorrente 15 dias os animais foram submetidos à eutanásia. Foram feitas análises histológica, histomorfométrica, imuno-histoquímica anti-osteocalcina e enzimo-histoquímica para TRAP (fosfatase ácida tartarato resistente). Os grupos que receberam RS exibiram maior volume trabecular da crista óssea remanescente que o controle significante estatísticamente, mas não foram observados diferenças entre os grupos tratados. A perda óssea alveolar foi menor nos grupos tratados com risendronato comparado com controle e foi dose-dependente. Os grupos que receberam a menor dose (R1 e R4) apresentaram menor perda óssea estatisticamente significante que os de dose intermediária (R2 e R5), que por sua vez exibiram menores índices comparados com os de doses maiores (R3 e R6). O número de aplicações, no entanto, não exibiu significância estátistica. O número de células TRAP-positivas foi menor no grupo R1, comparado com controle...

The aim of this study was to evaluate the local use of an aqueous solution ofsodium risendronate (RS) at different concentrations on the inhibition of alveolar bone loss caused by experimental periodontitis induced in rats. The 48 animals were divided into two groups consisting of 24 animals: GD (double application) and GU (one application). The two groups were subdivided into eight subgroups:A1 (two applications of 0.125 mg RS), R2 (two applications of 0.25 mg RS), R3 (two applications of 0.5 mg RS) and A1 (two applications of distilled water), and R4 (one application of 0.125 mg RS), R5 (one application of 0.25 mg RS), R6 (one application of 0.5 mg RS) and A2 (one applications with distilled water). Periodontitis was induced in first molars in all animals. In groups A1 and A2, thecontralateral molars served as controls (C1 and C2). The medication was appliedat 5 and 10 days after induction of periodontitis in animals of GD, and animals of GU only after 10 days. After 15 days the animals were euthanized. Analysis was performed on histological, histomorphometric, immunohistochemical antiosteocalcinand enzimo histochemical for TRAP (tartrate resistant acid phosphatase). The groups that received RS exhibited greater volume of trabecular bone crest that controlling statistically significant, but no differences were observed between treated groups. The alveolar bone loss was lower in treated groups compared with placebo and was dose-dependent. The groups that received the lowest dose (R1 and R4) showed statistically significant less bone loss than the intermediate dose (R2 and R5), which in turn exhibited lower rates compared with higher doses (R3 and R6). The two types of approaches, however, did not show statistical significance. The number of TRAP-positive cells was lower in group R1 compared with control, but not statistically different thanthe other treated groups...

Receptor acoplado a proteína G familia C6A: Posible blanco molecular en hueso / G Protein-Coupled Receptor Family C 6A (GPRC6A): Possible molecular target in Bone

El GPRC6A es un miembro recientemente identificado de la familia C de receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) que está estrechamente emparentado con el receptor sensor de calcio (CASR). Se ha demostrado que este receptor es capaz de sensar cationes extracelulares y aminoácidos y que requiere tanto de los cationes extracelulares y de los aminoácidos para su óptima estimulación in vitro. El estudio del perfil de ligandos ha mostrado que la l-ornithine es el más potente eficaz l-aminoácido agonista seguido de varios otros aminoácidos alifáticos, neutros, y básicos. Algunos estudios han mostrado la activación por cationes del GPRC6A, pero comparado con el CASR, se necesitan concentraciones extracelulares más altas de calcio para activar este receptor. Es más, el Mg(2+) ha mostrado ser un modulador positivo de la respuesta a la l-ornithine. Se lo ha propuesto como el candidato para el elusivo mecanismo de sensado de calcio extracelular del osteoblasto, que se sabe responde a altas concentraciones locales de Ca²+. También se ha propuesto al GPRC6A como candidato a receptor de la osteocalcina, regulando el metabolismo energético y como blanco molecular para la acción del estroncio sobre el hueso.

GPRC6A is a recently identified member of family C of G protein-coupled receptors (GPCRs) that is closely related to the calcium-sensing receptor CASR. It has recently been shown that GPRC6A extracellular cations and amino acids and requires both extracellular cations and amino acids for optimal stimulation in vitro. The study of the ligand profile of GPRC6A has shown that l-ornithine is the most potent and efficacious l-amino acid agonist, followed by several other aliphatic, neutral, and basic amino acids. Some studies show cation-dependent activation of GPRC6A, but compared to CASR, much higher extracellular calcium concentrations are needed to activate this receptor. Furthermore, the divalent cation Mg(2+) was found to be a positive modulator of the l-ornithine response. GPRC6A may be a candidate for the elusive extracellular calcium-sensing mechanism known to be present in osteoblasts, which respond to high local Ca²+ concentrations. GPRC6A has also been proposed as a candidate receptor for ostocalcin, regulating energy metabolism and as a molecular target for the action of strontium on bone.