Probiotic administration increases mandibular bone mineral density on rats exposed to cigarette smoke inhalation

ABSTRACT

Abstract Smoking is one of the main risk factor for periodontal disease, increasing its prevalence and severity. Probiotics emerged as an alternative for the prevention and treatment of many diseases, since it can modulate the host immune response and modify the modify the microbiome. Therefore, the aim of the present study is to evaluate the effects of probiotic administration on the periodontal tissues in rats exposed to cigarette smoke inhalation (CSI). Forty rats were allocated into the following groups (n=10) group C (control, without CSI and probiotic); group PROB (control+probiotic); group CSI (CSI) and group CSI+PROB (CSI+probiotic). Groups PROB and CSI+PROB received 2g of an association of probiotic microorganisms incorporated into the feed during 6 months. Groups CSI and CSI+PROB were exposed to CSI for 60 min daily. After six months all the animals were euthanized and the hemi-mandibles were collected and processed for microcomputed tomography analyses. Regarding the body weight of the animals, feed consumption was similar among the groups, however, after the second month groups C and PROB showed higher body weight gain when compared to groups CSI and CSI+PROB (p<0.05). Group CSI presented reduced bone mineral density (BMD), whereas group PROB showed the highest values (p=0.01). It can be concluded that administration of probiotics promoted an increase in BMD and, consequently, a protective effect on the mandibular bone structures in rats exposed to inhalation of cigarette smoke.

RESUMO

Resumo O tabagismo é um dos principais fatores de risco para a doença periodontal, aumentando sua prevalência e gravidade. Os probióticos surgiram como uma alternativa para a prevenção e tratamento de muitas doenças, uma vez que podem modular a resposta imune do hospedeiro e promover a modificação do microbioma. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da administração de probiótico sobre os tecidos periodontais em ratos expostos à inalação de fumaça de cigarro (CSI). Quarenta ratos foram divididos nos seguintes grupos (n=10) grupo C (controle, sem CSI e probiótico); grupo PROB (controle+probiótico); grupo CSI (CSI) e grupo CSI+PROB (CSI+probiótico). Os grupos PROB e CSI+PROB receberam 2g de uma associação de microrganismos probióticos incorporados à ração durante 6 meses. Os grupos CSI e CSI + PROB foram expostos à CSI por 60 minutos diários. Após seis meses, todos os animais foram eutanasiados e as hemi mandíbulas coletadas e processadas para análises de microtomografia computadorizada. Em relação ao peso corporal dos animais, o consumo de ração foi semelhante entre os grupos, porém, após o segundo mês os grupos C e PROB apresentaram maior ganho de peso quando comparados aos grupos CSI e CSI+PROB (p <0,05). O grupo CSI apresentou redução na densidade mineral óssea (DMO), enquanto que o grupo PROB apresentou os maiores valores (p=0,01). Pode-se concluir que a administração de probióticos promoveu aumento da DMO e, consequentemente, efeito protetor sobre as estruturas ósseas mandibulares em ratos expostos à inalação de fumaça de cigarro.