Immunoexpression of HIF-1α and VEGF in Periodontal Disease and Healthy Gingival Tissues

Abstract Hypoxia-inducible factor 1 alpha (HIF-1α) and vascular endothelial growth factor (VEGF) are proteins that stimulate the proliferation and migration of endothelial cells. These proteins have been described in many pathologic and inflammatory conditions, but their involvement in the development of periodontitis has not been thoroughly investigated. This study compared the immunohistochemical expression of these proteins, involved in angiogenesis and hypoxia, by imunnostained inflammatory and endothelial cells in periodontal disease and healthy gingival tissues. Gingival tissue samples were divided as follows: 30 samples with chronic periodontitis, 30 with chronic gingivitis, and 30 of healthy gingiva. Results were analyzed statistically by the Kruskal-Wallis, Mann-Whitney and Spearman correlation tests (p=0.01). Inflammatory and endothelial cells were found to express these proteins. Periodontitis showed median percentage of HIF-1α-positive cells of 39.6%, 22.0% in cases of gingivitis and 0.9% in the healthy gingiva group (p=0.001). For VEGF, median percentage of immunopositive cells was 68.7% for periodontitis, 66.1% in cases for gingivitis, and 19.2% for healthy gingival specimens (p<0.001). Significant correlation between VEGF and HIF-1α was also observed in healthy gingiva (p<0.001).The increased expression of HIF-1αα and VEGF in periodontitis, compared to gingivitis and healthy gingiva, suggests possible activation of the HIF-1α pathway in advanced periodontal disease. The correlation between HIF-1α and VEGF expression in healthy gingiva suggests a physiological function for these proteins in conditions of homeostasis. In periodontal disease, HIF-1 and VEGF expression may be regulated by other factors, in addition to hypoxia, such as bacterial endotoxins and inflammatory cytokines.

Resumo O fator induzível por hipóxia 1 alfa (HIF-1α) e o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) são proteínas que estimulam a proliferação e a migração de células endoteliais. Estas proteínas têm sido descritas em muitas condições patológicas e inflamatórias, mas o envolvimento dessas no desenvolvimento de periodontite não foi completamente investigado. Este estudo comparou a expressão imunohistoquímica destas proteínas, envolvidas na angiogênese e hipóxia, na doença periodontal e em tecidos gengivais saudáveis por meio de contagem de células inflamatórias e endoteliais imunomarcadas. As amostras de tecido gengival foram divididas da seguinte forma: 30 amostras com periodontite crônica, 30 com gengivite crônica e 30 de gengiva saudável. Os resultados foram analisados estatisticamente pelos testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney (p=0.01). As células inflamatórias e endoteliais foram positivas para estas proteínas. A porcentagem média de células positivas para HIF-1α foi de 39,6% nos casos de periodontite, 22,0% nos casos de gengivite e de 0,9% no grupo de gengiva saudável (p = 0,001). A porcentagem média de células imunopositivas para o VEGF foi de 68,7% nos casos de periodontite, 66,1% nos casos de gengivite, e 19,2% em espécimes gengivais saudáveis (p<0,001). Correlação significativa entre o VEGF e HIF-1α foi observada em gengival. A expressão elevada do HIF-1α e VEGF em periodontite, comparada a gengivite e gengiva saudável, sugere ativação da via do HIF-1α, na doença periodontal avançada. A correlação entre o HIF-1α e expressão de VEGF na gengiva saudável, sugere uma função fisiológica para estas proteínas em condições de homeostase. Na doença periodontal, a expressão de HIF-1α e VEGF pode ser regulada por outros fatores, além da hipóxia, tais como endotoxinas bacterianas e citocinas inflamatórias.

Imunoexpressão de fatores reguladores da osteoclastogênese na doença periodontal em humanos e sua relação com os parâmetros clínicos / Immunoexpression of factors regulating osteoclastogenesis in periodontal disease in humans and its relationship to the parameters of clinical

A doença períodontal é uma infecção oral iniciada por periodonlopatógenos que desencadeiam a resposta imune culminando com a destruição tecidual. Essa destruição é mediada pelo hospedeiro através da indução da produção e ativação de enzimas lííicas, citocinas e da estimulação da osteoclastogênese. O objetivo deste estudo foi comparar a expressão imuno-histoquímica dos fatores envolvidos na reabsorção óssea, RANKL (Ligante do Receptor Ativador do Fator Nuclear kappa B), OPG (Osteoprotegerina) e TNF-a (Fator de Necrose Tmnoral Alfa) entre a gengiva clinicamente saudável, a gengivite e a periodontite crônica, corretacionando-os com os parâmetros clínicos periodontais. A amostra consistiu de 83 casos, sendo 12 de gengivas clinicamente saudáveis. 42 de gengivite e 29 de periodontite, oriundos de 74 pacientes adolescentes e adultos com idade média de 35 anos, sem alterações sistêmicas e não fumantes, predominantemente do sexo feminino e da raça parda. Não houve diferença estatisticamente significativa para expressão do anticorpo anti-RANKL (p=0,58t) e da razão RANK.L/OPG (p=Ü,334) quando se comparou as três condições clínicas, mas o anti-OPG e anti-TNF-a mostraram diferenças estatisticamente significativas entre os tipos de lesão (p=0,001 epO.001, respectivamente), revelando maior imunoexpressão na periodontite. Nos casos de periodontite, a variável perda de inserção clínica (P1C) mostrou diferença estatisticamente significativa e correlação positiva, respectivamente, com a imunomarcação dos anticorpos anti-RANKL (p=0,002; p=0,00! e r=0,642), anti-OPG (p=0,018; p=Ü,014 e 1=0,451), anti-TNF-a (p=0,032; p=0,0t4 e r=0,453) e com a razão percentual de RANKL/OPG {p=0,018; p=0,002 e r=0,544). A mobilidade dentária (MB) apresentou diferença estatisticamente significativa somente com a imunoexpressão do anti-RANKL (p=G,Q26). e a profundidade de sondagem (PS) apresentou correlação positiva com o anti-RANKL (p=0.028 e r=0.4G9), ambos nos casos de periodontite...

Imunoexpressão de fatores reguladores da osteoclastogênese na doença periodontal em humanos e sua relação com os parâmetros clínicos / Immunoexpression of factors regulating osteoclastogenesis in periodontal disease in humans and its relationship with clinical parameters

A doença períodontal é uma infecção oral iniciada por periodonlopatógenos que desencadeiam a resposta imune culminando com a destruição tecidual. Essa destruição é mediada pelo hospedeiro através da indução da produção e ativação de enzimas lííicas, citocinas e da estimulação da osteoclastogênese. O objetivo deste estudo foi comparar a expressão imuno-histoquímica dos fatores envolvidos na reabsorção óssea, RANKL (Ligante do Receptor Ativador do Fator Nuclear kappa B), OPG (Osteoprotegerina) e TNF-a (Fator de Necrose Tmnoral Alfa) entre a gengiva clinicamente saudável, a gengivite e a periodontite crônica, corretacionando-os com os parâmetros clínicos periodontais. A amostra consistiu de 83 casos, sendo 12 de gengivas clinicamente saudáveis. 42 de gengivite e 29 de periodontite, oriundos de 74 pacientes adolescentes e adultos com idade média de 35 anos, sem alterações sistêmicas e não fumantes, predominantemente do sexo feminino e da raça parda. Não houve diferença estatisticamente significativa para expressão do anticorpo anti-RANKL (p=0,58t) e da razão RANK.L/OPG (p=Ü,334) quando se comparou as três condições clínicas, mas o anti-OPG e anti-TNF-a mostraram diferenças estatisticamente significativas entre os tipos de lesão (p=0,001 epO.001, respectivamente), revelando maior imunoexpressão na periodontite. Nos casos de periodontite, a variável perda de inserção clínica (P1C) mostrou diferença estatisticamente significativa e correlação positiva, respectivamente, com a imunomarcação dos anticorpos anti-RANKL (p=0,002; p=0,00! e r=0,642), anti-OPG (p=0,018; p=Ü,014 e 1=0,451), anti-TNF-a (p=0,032; p=0,0t4 e r=0,453) e com a razão percentual de RANKL/OPG {p=0,018; p=0,002 e r=0,544)...

Periodontal disease is an mfection initiated by oral periodontal pathogens tliat Trigger an immune response culminating in tissue destruction, This destruction is mediated by tine host by inducing the production and activation oflytic en/.ynies, cytokines and the stimiilalion of osteoclastogenesis. The aim of this shidy was to compare the imnujnohistochemical expression of factors involved in boné resorption, RANKL (Ligand Receptor Activator of Nuclear Factor kappa B), OPG (Osteoprotegerin) and TNF-tx (tumor necrosis factor alpha) between the gingival healthy, gingivitis and chronic periodontitis and correlate them with clinica! parameíers. The sampie consisted of 83 cases and 12 ciinicalíy heaithy gums, 42 gingivitis and 29 periodontitis, from 74 adoiescent and adult patients with a mean age of 35 years, without systemic changes and non-smokers, predominantly fema!e and race brown. There was no statistically significant difference for the expression of anti-RANKL {p = 0.581) and RANKL / OPG ratio (p = 0.334) when comparing the three conditions, but the anti-OPG and anti-TNF-a showed statistically significam between the types of injury (p = 0.001 and p <0.0017 respectively), showing greatest expression in periodontitis. In cases of periodontitis. the variable clinicai attachtnent loss (P1C) was statistically significant and positive correlation, respectively, with immunostainingof anti-RANKL {p = 0.002, p = 0.0ÓI and r = 0.642), anti-OPG (p = 0.018, p = 0.014 and r = 0.451), ami-TNF-a (p = 0.032, p = 0.014 and r = 0.453) and the percentage ratio of RANKL / OPG (p = 0.018, p = 0.002 and r = 0.544)...