UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

FACULDADE DE ODONTOLOGIA

CENTRO DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL

PROF. JOSÉ ÉDIMO SOARES MARTINS INFLUÊNCIA DO CLORETO DE GADOLÍNIO NO PERIODONTO

DE INSERÇÃO DE RATTUS NORVEGICUS SUBMETIDOS À MOVIMENTAÇÃO ORTODONTICA

CRISTINA BACELLAR DE PINHO

C.D.

Salvador

2007

CRISTINA BACELLAR DE PINHO

INFLUÊNCIA DO CLORETO DE GADOLÍNIO NO PERIODONTO

DE INSERÇÃO DE RATTUS NORVEGICUS SUBMETIDOS À MOVIMENTAÇÃO ORTODÔNTICA

ORIENTADOR: PROF. DR. MICKELSON RIO LIMA DE OLIVEIRA COSTA

CO-ORIENTADOR: PROF. DR. MARCOS ANDRÉ VANNIER DOS SANTOS

Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Especialista em Ortodontia e Ortopedia Facial.

Salvador

2007

P654 PINHO, Cristina Bacellar de

Influência do cloreto de gadolínio no periodonto de inserção

de Rattus norvegicus submetidos a movimentação ortodôntica /

Cristina Bacellar de Pinho. Salvador, 2007. 86f. : il.

Orientador: Prof. Dr. Mickelson Rio Lima de Oliveira Costa.

Co-Orientador: Marcos André Vannier dos Santos.

Dissertação (Especialização) - Ortodontia e Ortopedia Facial.

Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Odontologia, 2007.

1. Osteoclastos. 2. Movimentação dentária. 3. Gadolínio. I.

Universidade /federal da Bahia. Faculdade de Odontologia. II.

Costa, Mickelson Rio Lima de Oliveira. III. Santos, Marcos

André Vannier dos. IV> Título.

CDU 616.314-089.23

A meus pais,

Com os quais aprendi tudo que sei, mas principalmente que ainda tenho muito

a aprender. Ensinaram-me que tudo que nos propomos a realizar, deve ser

feito com dedicação, coragem, ética e amor. E que o sucesso, nem sempre tem

uma conotação tão óbvia... A satisfação profissional jamais será plena se ao

longo desta jornada não agregarmos amigos, respeito e dignidade. Porém, a

lição mais importante já está bem sedimentada: a base de todas as conquistas

é a família.

Dedico.

AGRADECIMENTOS

A Deus, pois quando os problemas pareciam sem solução, encorajou-

me nos momentos de angústia e conduziu meus caminhos, não deixando

nunca que eu desistisse de meus sonhos.

A Ricardo, amor de minha vida, pelo incentivo, compreensão e carinho

ao longo de toda minha vida profissional. Sua determinação me inspirou e seu

amor me guiou nas escolhas mais difíceis.

A meus irmãos, Juliana, Luis Paulo e Cláudia, pelo apoio e amor

incondicional.

A minha sobrinha, Lucy, por simplesmente existir e mesmo distante

proporcionar tanta felicidade para toda a família.

A minhas tias Dag e Diva, pelo amor e pela fé em mim depositados.

A Tia Cristina e Tio Edílson, pelo incentivo constante.

A meu orientador, Prof. Dr. Mickelson Costa, pela oportunidade de

realizar um trabalho experimental com animais – sonho antigo, mas

principalmente pelo exemplo de amor e dedicação à pesquisa científica; sua

tranqüilidade e paciência me conduziram e ensinaram o verdadeiro papel de

um orientador.

À Profa. Myrela Costa, pela participação ativa em toda execução do

experimento, tornando-o muito mais agradável com sua doçura e simplicidade,

mas principalmente pela amizade confiada.

A meu co-orientador, Prof. Dr. Marcos Vannier, pelo incentivo e

confiança, disponibilizando toda infra-estrutura necessária à execução deste

trabalho.

A Diego Menezes, pessoa fundamental para a viabilização desta

pesquisa, porém principalmente pela amizade e otimismo que me contagiaram.

A Ana Maria e André Pinheiro, pela amizade e incentivo, não exitando

em colaborar em todas as etapas do trabalho.

A toda equipe da FIOCRUZ-Ba, pela receptividade e disponibilidade em

todos os momentos do trabalho.

A Profa. Dra. Cristina Cangussú, pela participação em minha vida

científica desde seu início, na graduação, sempre com muito carinho e atenção.

Aos professores do Centro de Ortodontia e Ortopedia facial Prof. José

Édimo Soares Martins: Profa. Fernanda Catarino, Prof. Fernando Habib, Profa.

Luciana Gomes, Prof. Márcio Sobral, Prof. Dr. Mickelson Costa, Prof. Dr.

Marcos Alan Bittencourt, Profa. Myrela Costa, Profa. Mayra Reis, Prof. Rivail

Brandão, Prof. Roberto Costa Pinto e a coordenadora do Curso Profa. Dra.

Telma Martins de Araújo serei eternamente grata pela paciência, dedicação e

iniciação nesta especialidade pela qual me apaixonei. E, em especial, aos

Profs. Rogério Frederico Ferreira e Marcelo Castellucci, pela orientação e

incentivo em meus primeiros passos na Ortodontia, ainda na disciplina de

Ortodontia II.

À Profa. Mayra Reis e Prof. Roberto Costa Pinto, pelo voto de confiança

a mim prestado e por me contagiarem com sua paixão pela Ortodontia.

A meus colegas de turma: Antônio Franklin, Arthur Farias, Marina Dórea,

Priscila Jandiroba e Thiago Cavalcanti pela amizade, apoio e pelo convívio que

contribuiu para o meu amadurecimento pessoal e profissional.

Aos colegas da 5ª turma: Daniel Mascarenhas, Leonardo Fleishman,

Marcos Fúlvio, Rogério Frederico Filho, Sabrina Kívia e Taiana Martinez pela

receptividade e incentivo, tornando o primeiro ano do curso mais prazeroso.

Aos colegas da 7ª turma: Carolina Calabrich, Dario Neto, Diana Cunha,

Larissa Suzuki, Liz Matzenbacher e Roberta Lauria, pela alegria contagiante.

Aos funcionários do Centro, Dona Lúcia, André, Damião e Dona Ginalva,

pela ajuda prestada durante todo o período do curso, tornando possível e mais

agradável nosso trabalho.

Ao grupo PET (Programa Especial de Treinamento), por ter me iniciado

na vida científica, conjugando o ensino e a extensão, formando alunos mais

completos e conscientes de seu papel na sociedade. Em especial, agradeço à

Profa. Dra. Sílvia Reis, pela contribuição em minha formação universitária,

onde a considero exemplo de ética, perseverança e dedicação, mas

principalmente pela amizade e carinho ao longo desta jornada.

Às amigas Márcia Pinheiro e Maria Isabela Campos, ex-colegas do

grupo PET, pela amizade e incentivo no mundo científico.

A minhas irmãs (Andréa, Lucila, Karla e Alice), que Deus me deixou

escolher, pela compreensão nos momentos de ausência e pela amizade

incondicional;

A todos que, de alguma forma, contribuíram para a concretização deste

trabalho.

“Não basta ter belos sonhos para realizá-los. Mas ninguém realiza

grandes obras se não for capaz de sonhar grande. Podemos mudar

nosso destino se nos dedicarmos à luta pela realização dos nossos

ideais. É preciso sonhar, mas com a condição de crer em nosso sonho,

de examinar com atenção a vida real, de confrontar nossa observação

com nosso sonho, de realizar escrupulosamente nossa fantasia.

Sonhos, acredite neles.”

Lenin

RESUMO

Intervenções farmacológicas podem ser recursos importantes para

compreensão da biologia da movimentação dentária e seus efeitos adversos.

No presente trabalho foi avaliada a influência do cloreto de gadolínio (GdCl3)

sobre a movimentação ortodôntica em ratos da raça Wistar. Para tanto, foram

utilizados 20 animais divididos aleatoriamente em dois grupos submetidos a

movimentação dentária induzida: CONTROLE, livre da influência de fármacos,

e EXPERIMENTAL, com aplicação de 10mg/kg de GdCl3 no primeiro dia do

experimento. Foi realizada a movimentação do 1º molar superior esquerdo com

mola de níquel-titânio, ajustada para liberação de 45g durante 7 dias. Os

resultados evidenciaram diminuição da taxa de movimentação ortodôntica no

GRUPO EXPERIMENTAL quando comparado ao GRUPO CONTROLE

(p=0,01). A avaliação semi-quantitativa dos preparados histológicos, revelou

diminuição estatisticamente significante da quantidade de osteoclastos

(p=0,006), e das lacunas de reabsorção óssea no grupo que recebeu a droga

(p=0,012). Neste, observou-se ainda, diminuição da reabsorção radicular e

aumento das áreas de hialinização, embora tais aspectos não tenham

apresentado significância estatística (p=0,09 e p=0,08 respectivamente). Com

base nestes resultados, concluiu-se que o GdCl3, nestas condições

experimentais, foi capaz de diminuir a taxa de movimentação dentária induzida

ortodonticamente e estimular alterações teciduais compatíveis com a redução

da atividade de reabsorção óssea e radicular.

Palavras-chave: Osteoclastos; movimentação dentária; gadolínio.

SUMMARY

Pharmacological interventions can be important sources helping

comprehending orthodontics biology and its side effects. This study aimed to

evaluate the influence of gadolinium chloride (GdCl3) in orthodontic tooth

movement in Wistar rats. Sample consisted of two groups wth 10 animals each

submitted to orthodontic tooth movement: CONTROL, without any drug

influence and EXPERIMENTAL, injected with GdCl3 (10mg/kg) in the first day of

the experiment. The first left upper molars were orthodontically moved with Ni-Ti

coil spring, adjusted to 45g for seven days. Results showed reduction in tooth

movement rate in the EXPERIMENTAL GROUP when compared with

CONTROL GROUP (p=0,01). Semi-quantitative histological findings showed

fewer osteoclasts (p=0,006), and less bone resorption sites in the

EXPERIMENTAL GROUP (p=0,01). Intense hyalinization and reduced root

resorption were considered relevant observations in the EXPERIMENTAL

GROUP, even though it wasn’t statistical significant (p=0,09 and p=0,08

respectively). Taken together, results suggest that GdCl3, in these experimental

conditions, reduced orthodontic tooth movement rate and decreased bone and

root resorption.

Key words: Osteoclasts; dental movement; gadolinium chloride.

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS

'' Polegadas

% Percentagem

< Menor

= Igual

® Marca registrada

µm Micrômetro

ANOVA Análise de Variância

CR Cemento radicular

D Dentina

FIOCRUZ Fundação Oswaldo Cruz

g Grama

GdCl3 Cloreto de gadolínio

HE Hematoxilina e Eosina

kg Kilograma

LP Ligamento periodontal

M Molaridade

mg Miligrama

mL Mililitro

mm Milímetro

n Número de animais por grupo

NiTi Níquel-titânio

no Número

OA Osso alveolar

OB Osteoblasto

p p valor

pH Pondus hidrogenii (nível de acidez)

UFBA Universidade Federal da Bahia

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Rato da raça Wistar (a); Gaiola onde os ratos foram mantidos com

ração apropriada (b).

Figura 2 Quadro de identificação dos grupos a serem estudados.

Figura 3 Adaptação cervical do conjunto amarrilho-mola de Niti ao primeiro

molar superior esquerdo: a fio de amarrilho metálico 0.08’’ sendo

introduzido na região entre 1o e 2o molares superiores esquerdos com

auxílio de pinça Mathiew (a); fio de amarrilho após passar pelo ponto

de contato (b); fio de amarrilho envolvendo o 1o molar com a respectiva

mola de NiTi (c); amarração do conjunto mola-fio de amarrilho com

auxílio de pinça Mathiew à cervical do 1o molar (d).

Figura 4 Confecção do orifício entre os incisivos superiores com broca

esférica n° 2.

Figura 5 Animal posicionado em dispositivo de acrílico ligeiramente inclinado,

em decúbito dorsal, com a cabeça perpendicular ao solo (a); peso de

chumbo de 45g preso ao amarrilho fixado à extremidade anterior da

mola de NiTi, distendendo-a, produzindo força equivalente (b).

Figura 6 Fotopolimerização da resina na região anterior (a); b desgaste dos

incisivos inferiores com fresa do tipo roda (b); aparelho montado (c).

Figura 7 Aplicação do GdCl3 na veia caudal do animal (a); Cloreto de Gadolínio

em forma de sal (b).

Figura 8 Avaliação da distância entre a face mesial do primeiro molar superior

esquerdo e orifício criado na vestibular dos incisivos superiores,

utilizando paquímetro de precisão (a); espaço criado na distal do

primeiro molar pelo deslocamento mesial deste durante uma semana

de aplicação de força (b).

Figura 9 Osso alveolar osteotomizado.

LISTA DE FIGURAS E GRÁFICOS DO ARTIGO CIENTÍFICO

Figura 1 Aplicação do GdCl3 na veia caudal do animal (a). Cloreto de gadolínio

(b).

Figura 2 Avaliação da distância entre a face mesial do primeiro molar superior

esquerdo e orifício criado na vestibular dos incisivos superiores,

utilizando paquímetro (a). Espaço criado na distal do primeiro molar

pelo deslocamento mesial deste durante uma semana de aplicação de

força (b).

Figura 3 Osteoblastos adjacentes ao osso alveolar recém-formado no grupo

controle (a) e experimental (b). Tecido osteóide.

Figura 4 Área de pressão na região de furca dos grupos: experimental, com

extensa faixa de tecido hialino (a) e controle (b).

Figura 5 Presença de osteoclatos mais freqüente no osso alveolar do grupo

experimental (a); lacunas de reabsorção radicular com presença de

osteoclastos ativos em amostra do grupo controle (b).

Figura 6 Osteclastos ativos no osso alveolar (a); pode-se observar a ausência

de reabsorção radicular mesmo na periferia das áreas de hialinização

no grupo experimental (b).

Figura 7 Lacuna de reabsorção radicular com envolvimento dentinário no

grupo controle (a) no grupo experimental um padrão desorganizado

do ligamento periodontal e cemento radicular íntegro.

Gráfico 1 Variação de peso entre grupos.

Gráfico 2 Taxas de movimentação dentária.

Gráfico 3 Análise semi-quantitativa da concentração de tecido hialino.

Gráfico 4 Análise semi-quantitativa da quantidade de osteoclastos.

Gráfico 5 Análise semi-quantitativa da área de reabsorção radicular.

Gráfico 6 Análise semi-quantitativa das lacunas de reabsorção óssea.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 20

2 PROPOSIÇÃO 36

3 ABORDAGEM EXPERIMENTAL 37

4 ARTIGO CIENTÍFICO 47

5 CONCLUSÃO 76

6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 77

REFERÊNCIAS 78

ANEXOS 85

20

1 INTRODUÇÃO

A movimentação dentária induzida ortodônticamente tem como

fundamento biológico os fenômenos inflamatórios induzidos no periodonto, que

possibilitam a remodelação óssea, com o objetivo de dissipar as forças

impressas (CONSOLARO, 2002). O osso é seletivamente removido em

algumas áreas e adicionado em outras. Na essência, o dente se movimenta

carregando consigo os tecidos de sustentação (PROFFIT; FIELDS, 2002).

O movimento dentário é um processo fisiológico que ocorre

continuamente por toda a vida para equilibrar as forças naturais que incidem

sobre os dentes. Através de movimentos dentários de pequena magnitude, o

sistema estomatognático garante sua adaptação às alterações funcionais e

modificação dos tecidos circundantes que ocorrem ao longo dos anos

(NORTON; BURSTONE, 1989). A erupção dentária é o primeiro movimento

fisiológico percebido, sendo este processo ininterrupto, mesmo que em taxa

reduzida, na vida adulta (PROFFIT; FIELDS, 2002).

Apesar do ligamento periodontal ser perfeitamente adaptado para resistir

à forças de curta duração, como por exemplo a função mastigatória, o mesmo

21

perde rapidamente esta propriedade com o extravasamento e compressão do

fluído tissular presente no ligamento periodontal. A movimentação ortodôntica

se torna possível pela aplicação de forças por longos períodos, da mesma

forma que forças leves provenientes da ação muscular dos lábios, das

bochechas e da língua podem modificar a posição dos dentes no ambiente

natural. Assim, a base da terapia ortodôntica reside nos princípios da

remodelação óssea que, de certa forma, podem ser observados na

movimentação dentária fisiológica (PROFFIT; FIELDS, 2002).

Contudo, os mecanismos que convertem a força ortodôntica em

atividade biológica ainda não estão completamente elucidados. A teoria da

bioeletricidade relaciona o movimento dentário às mudanças no metabolismo

ósseo controladas pelos sinais elétricos produzidos quando o osso alveolar

sofre deflexão. A teoria da pressão-tensão, por sua vez, associa tal fenômeno

às mudanças celulares produzidas através de mensageiros químicos gerados

pelas alterações no fluxo sanguíneo através do ligamento periodontal e

resposta inflamatória induzida pela força ortodôntica (PROFFIT; FIELDS,

2002). Mostafa e colaboradores (1983) acreditam que a resposta piezoelétrica

é responsável pela iniciação e direcionamento do movimento dentário,

enquanto os fenômenos inflamatórios atuariam durante a remodelação óssea

como resposta à força ortodôntica.

Entretanto, é consenso que a resposta biológica da aplicação de força

sobre qualquer unidade dentária é reabsorção óssea no lado de pressão e

neoformação no lado de tração do ligamento periodontal, tendo como

resultante o movimento dentário (GIANELLY; GOLDMAN, 1971). Alterações no

espaço periodontal, de acordo com a teoria da pressão-tensão, podem

22

estimular alterações na população celular. No lado de pressão, células

precursoras de osteoclastos se diferenciam e são recrutadas a partir de órgãos

hematopoiéticos, como a medula óssea, via circulação sanguínea (RODY et al.,

2001). Para os sítios de formação óssea, ocorre quimiotaxia para osteoblastos

e seus precursores de células mesenquimais primitivas (REITAN, 1960).

A aplicação de forças ortodônticas implica na criação de um ambiente

hipóxico, devido à oclusão parcial ou completa dos vasos sanguíneos, no qual

as células param de produzir matriz extracelular comprometendo a

permeabilidade e compressibilidade das áreas de pressão. Neste ambiente, as

células deformadas e com hipóxia tendem a migrar dos locais afetados ou

sofrer apoptose. A matriz modificada associada às fibras do ligamento

periodontal, que se encontram desorganizadas, assumem coloração

eosinofílica ou hialina (BRUDVIK; RYGH, 1993; CONSOLARO, 2002;

MAVRAGANI et al., 2004; RYGH, 1977). Para Reitan (1960), tais zonas

hialinas são desprovidas de células, e tanto sua arquitetura tecidual quanto a

coloração do colágeno no material histológico processado se encontram

alteradas. Apesar da relação entre intensidade de força aplicada e a presença

de áreas de hialinização, vários estudos mostram que estas podem ocorrer

mesmo após aplicação de forças mínimas (KRISHNAN; DAVIDOVITCH, 2006;

REITAN, 1960; VON BÖHL et al., 2004).

O primeiro sinal de hialinização das áreas comprimidas é a presença de

células com núcleo picnótico seguida de zonas completamente livres de

células. Poucas horas depois de iniciada a aplicação de força ortodôntica, já se

pode observar a diferenciação de células mesenquimais, enquanto moléculas

específicas são sintetizadas no ligamento periodontal e osso alveolar

23

(KARDOS;SIMPSON, 1980). Com objetivo de eliminar a agressão induzida nos

tecidos circunjacentes, um processo inflamatório será iniciado para dissipar a

força ortodôntica aplicada. Para tanto, unidades osteorremodeladoras, conjunto

formado por osteoclastos, osteoblastos e células mononucleares de linhagem

macrofágica, são recrutadas para reabsorver tecido ósseo nas áreas de

pressão (CONSOLARO, 2002; MELSEN, 1999).

Quando a reabsorção óssea induzida pela força ortodôntica ocorre na

superfície cortical alveolar das áreas sob pressão, é identificada como frontal

ou direta. Este tipo de reabsorção está associado a forças leves, capazes de

preservar a vitalidade celular bem como produzir quantidades mínimas de

áreas hialinas (CONSOLARO, 2002; GIANELLY; GOLDMAN, 1971;

MAVRAGANI et al., 2004; MELSEN, 1999). De acordo com Schwarz (1932),

citado em trabalho de Krishnan e Davidovitch (2006), as forças impressas

durante o tratamento ortodôntico não devem exceder à pressão capilar

sanguínea (20-25g/cm3 da superfície radicular). Quando excedido este limite, a

compressão tecidual poderia causar necrose estéril devido ao contato direto da

raiz dentária com o osso alveolar adjacente e compressão do ligamento

periodontal.

A reabsorção óssea também pode ocorrer à distância, sendo

denominada indireta ou solapante. Este fenômeno está frequentemente

associado à formação de grandes faixas de tecido hialino, forças de grande

magnitude, anóxia e eliminação total das células da região. O processo

inflamatório e de reabsorção se desenvolve ao redor do tecido necrótico, sendo

que somente após sua eliminação e reorganização do periodonto, tem-se o

24

início da movimentação dentária (CONSOLARO, 2002; MAVRAGANI et al.,

2004; MELSEN, 1999; RYGH, 1977).

Diferente da reabsorção, que pode ser do tipo frontal ou solapante, a

neoformação óssea apresenta basicamente um padrão determinado. A

formação de novo osteóide depende da forma e espessura das fibras

periodontais. Este tecido tende a se acumular nas fibras mais espessas

formando osso lamelar. Novo osso é depositado até que a membrana retorne

aos limites de normalidade (REITAN, 1960). Melsen (1999) acredita que o

processo de aposição óssea é uma reação da flexão provocada na cortical

óssea quando a força ortodôntica é aplicada.

A movimentação dentária ortodôntica pode ser dividida em quatro fases.

As reações celulares e teciduais começam na fase inicial, imediatamente após

a aplicação de força. A primeira fase da movimentação corresponde ao

deslocamento dentário dentro de seu próprio alvéolo. Devido à compressão e

distenção das fibras periodontais, o extravasamento de fluídos e a quimiotaxia

para células inflamatórias se inicia (PILON et al., 1996). Já neste momento, é

possível identificar áreas de tecido hialino no espaço periodontal (HELLSING;

HAMMARSTRÖM, 1996; VON BÖHL et al., 2004).

A segunda fase da movimentação dentária induzida pode ser

considerada um período de estagnação. Histologicamente, as áreas de

compressão são reconhecidas pelo arranjo distorcido das fibras periodontais.

Devido à presença de áreas de hialinização e subseqüente comprometimento

da circulação sangüínea, a movimentação dentária pode ser atrasada pelo

período de 4 até 20 dias. O deslocamento dentário torna-se possível apenas

quando o tecido hialino adjacente é eliminado. Este material é fagocitado por

25

macrófagos e células gigantes, oriundas do sistema fagocítico mononuclear, e

eliminado completamente (KARDOS; SIMPSON, 1980; VON BÖHL et al.,

2004).

As terceira e quarta fases da movimentação dentária são caracterizadas

por deslocamento contínuo e aceleração, tendo início cerca de 40 dias após

início da aplicação de força. Neste período, o osso alveolar apresenta

superfície irregular, compatível com reabsorção direta ou frontal. As fibras

periodontais ainda se encontram desorganizadas, principalmente no lado de

pressão. Ainda neste período, é possível encontrar tecido hialino sugerindo que

o desenvolvimento e a remoção deste tecido é um processo contínuo durante o

deslocamento dentário (VON BÖHL et al., 2004). De acordo com Heymann e

colaboradores (1998), o processo de reabsorção pode ser divido em três

etapas diferentes: recrutamento de células precursoras necessárias à

reabsorção óssea; formação e ativação de novos osteoclastos e ativação de

osteoclastos maduros presentes próximos ao sítio ósseo que está sendo

estimulado.

A plasticidade característica do osso alveolar permite sua remodelação

constante frente às necessidades fisiológicas ou estresses mecânicos

induzidos. Contudo, apesar de ser possível observar lacunas reabsortivas em

dentes não movimentados ortodonticamente (CHAN; DARENDELILER, 2005;

HELLSING; HAMMARSTRÖM, 1996), os dentes não participam deste

processo freqüentemente. As unidades dentárias se encontram protegidas

deste fenômeno através dos cementoblastos, situados em sua superfície

radicular. Estas células, diferentemente dos osteoblastos, não possuem

26

receptores para mediadores químicos indutores da reabsorção óssea e, assim,

não controlam unidades de reabsorção (CONSOLARO, 2002). Rygh (1977),

em contrapartida, atribui a maior resistência do cemento à reabsorção radicular

ao tecido cementóide depositado sobre a superfície radicular e às fibras

colágenas do periodonto mais maduras, atuando como barreiras de prevenção

à reabsorção radicular.

A reabsorção radicular é um dos principais efeitos adversos da

movimentação dentária e, durante o tratamento ortodôntico, considerada

inevitável por muitos autores, mesmo que do ponto de vista subclínico. Através

da aplicação de forças sobre estruturas do sistema estomatognático, uma

inflamação é iniciada com o objetivo de dissipar tais forças (CONSOLARO,

2002) e eliminar as áreas de tecido necrótico através da criação de lacunas

ósseas (MELSEN, 1999). Portanto, o processo inflamatório desencadeado pela

compressão do ligamento periodontal, fundamental para a movimentação

ortodôntica, é também o fator responsável pelo processo de reabsorção

radicular (BREZNIAK; WASSERSTEIN, 2002).

A reabsorção radicular ocorre com maior intensidade durante a

eliminação da zona hialina (BREZNIAK; WASSERTEIN, 2002; BRUDVIK;

RYGH, 1993; CONSOLARO, 2002; MAVRAGANI et al., 2004; MELSEN, 1999;

RYGH, 1977). Para que ocorra sua estagnação, é necessária a remoção de

todo tecido hialino e/ou diminuição do nível da força aplicada (BREZNIAK;

WASSERTEIN, 2002). Uma vez cessada a força, a reabsorção inflamatória é

contida em uma semana (CONSOLARO, 2002; RYGH, 1977) e o processo de

reparo é iniciado após duas semanas, através da deposição de cemento

acelular e, em seguida, de cemento celular (BREZNIAK; WASSERTEIN, 2002).

27

Calcula-se que a regularidade completa da superfície se estabelece dentro de

5 a 8 semanas de suspensão da força aplicada inicialmente (CONSOLARO,

2002).

A etiologia da reabsorção radicular ainda permanece incerta. Este

fenômeno é determinado pela interação de vários fatores, tais como: a força

ortodôntica, as células, a matriz circundante e os mensageiros biológicos.

Logo, a susceptibilidade individual e os fatores genéticos e sistêmicos vêm

sendo relacionados a esta condição (BREZNIAK; WASSERSTEIN, 2002).

Fatores locais tais como a morfologia radicular e do osso circundante

(CONSOLARO, 2002), assim como forças de grande intensidade durante a

mecanoterapia, também podem aumentar a susceptibilidade à reabsorção

radicular (CHAN; DARENDELILER, 2005; CHAN; DARENDELILER, 2006;

GIANELLY; GOLDMAN, 1971). Diante de uma etiologia multifatorial, sua

prevenção e tratamento tornam-se um grande desafio.

O entendimento dos mecanismos que regulam e interferem com a

atividade celular no tecido periodontal e são responsáveis pela remodelação

óssea é imprescindível para a compreensão do movimento dentário. O tecido

ósseo é uma estrutura complexa, resultante da atividade de diversas células

(osteoblastos, osteoclastos, monócitos, linfócitos, entre outros) que se

comunicam através de mediadores e receptores de membrana. Um campo

promissor, no que diz respeito à movimentação ortodôntica, é a aplicação de

conceitos da Biologia e Farmacologia para a alteração da atividade celular,

buscando mais conhecimento a cerca deste fenômeno, além de controle da

quantidade e qualidade da resposta dos tecidos submetidos ao estresse

mecânico (MAZZIEIRO; CONSOLARO, 2000).

28

No tratamento ortodôntico, a reabsorção óssea induzida é fator decisivo

na movimentação dentária, e, assim, considerada alvo importante para

intervenções farmacológicas (LIU et al., 2004). Interações medicamentosas

vêm sendo sugeridas para auxiliar o tratamento ortodôntico em diversas

situações, como por exemplo: acelerar a velocidade de movimentação dentária,

aumentar a resistência de unidades de ancoragem, auxiliar na contenção pós-

tratamento e atenuar ou anular a reabsorção radicular (MAZZIEIRO;

CONSOLARO, 2000). Motivados pela necessidade de criar mecanismos

capazes de controlar a movimentação ortodôntica e seus efeitos adversos,

pesquisadores têm se empenhado na avaliação de fármacos capazes de atuar

sobre o metabolismo ósseo.

O gadolínio faz parte da família dos lantanídeos, constituída por grupo

de 15 elementos com propriedades físico-químicas similares. Apesar de serem

conhecidos também como elementos de terra rara, não são incomuns na

natureza. Sua freqüência na crosta terrestre é semelhante à de outros

elementos significativos como iodo, cobalto e selênio. São metais

eletropositivos com número de oxidação +3 (PAŁASZ; CZEKAJ, 2000).

Nos últimos 20 anos, novas tecnologias vêm sendo introduzidas nas

indústrias metalúrgica, óptica e eletrônica, o que otimizou a utilização de

compostos de lantanídeos com propriedades físico-químicas especiais. O

gadolínio, em especial, é utilizado na eletrônica e na optoeletrônica para

produzir laseres, fibras ópticas, componentes de memória magnética,

magnetos permanentes, entre outros (PAŁASZ; CZEKAJ, 2000). Quelatos

contendo gadolínio são utilizados no diagnóstico por ressonância magnética

nuclear como meio de contraste paramagnético intravenoso. Diferente do

gadolínio na sua forma de sal (o cloreto de gadolínio ou GdCl3), o quelato de

gadolínio (Gd-DTPA) exibe baixa toxicidade e sua utilização clínica é

considerada segura (DEAN et al., 1988; HARPUR et al., 1993).

29

Na forma de cloreto, este fármaco é inibidor seletivo da fagocitose dos

macrófagos do fígado (células de Kupffer) e simultaneamente contribui para

eliminação destas células (HARDONK et al., 1992; PAŁASZ; CZEKAJ, 2000).

Rai e colaboradores (1996) observaram que a redução no número de células

de Kupffer do fígado não é significativa após sua aplicação. Contudo, houve

alterações no fenótipo dessas células comprometendo assim sua capacidade

fagocítica.

As propriedades do GdCl3 possibilitam sua aplicação no controle de

doenças diversas que acometem o fígado, visto que as funções dos

macrófagos incluem não só fagocitose e endocitose como também secreção de

ampla variedade de compostos, influenciando também na imunomodulação

(HARDONK et al., 1992). A supressão das células de Kupffer parece auxiliar na

fibrogênese de lesões hepáticas (IDE et al., 2005), atenua a produção de COX-

2 após trauma e sepse (KELLER et al., 2005), aumenta a tolerância do fígado à

intoxicação por metais (SAUER et al., 1997), diminui a atuação das células de

Kupffer após transplante de fígado (SAVIER; THURMAN, 1993), entre outros.

Outra atribuição delegada ao GdCl3 é o auxilio no estudo do papel das

células de Kupffer em diversos processos fisiopatológicos no fígado. Sua

habilidade comprovada de inibir e/ou eliminar estas células viabiliza a

comparação do mesmo processo de saúde ou doença com a presença ou

ausência das mesmas (BANNENBERG et al., 1995; HARDONK; DIJKHUIS,

1993; LEE et al., 2004; MARTIN, 1993). Ainda, o GdCl3 aumenta a expressão

de citocinas hepáticas e vários fatores de transcrição reguladores de citocinas

(PAŁASZ; CZEKAJ, 2000).

30

O mecanismo de ação provável do GdCl3 é o bloqueio dos canais de

cálcio do tipo K e subseqüente competição com o cálcio da membrana, uma

vez que ambos têm raio iônico similar (0,104nm). Esta similaridade é

responsável pelos efeitos fisiológicos dos sais solúveis dos lantanídeos diante

do papel decisivo do cálcio no controle dos processos metabólicos (PAŁASZ;

CZEKAJ, 2000).

Husztik e colaboradores (1980) observaram, através da microscopia

eletrônica, que células de Kupffer, quando submetidas a tratamento com GdCl3,

têm seu mecanismo de fagocitose danificado, além de exibir defeitos na

superfície de adesão. Atribui-se esta influência à substituição dos íons cálcio

pelos cristais de gadolínio ou inibição do seu trânsito através da membrana

plasmática. Sabe-se que os íons cálcio participam da fagocitose não só em

leucócitos polimorfonucleares como também em macrófagos alveolares

(STOSSEL, 1973). Em estudo in vitro, observou-se que o GdCl3 interfere na

fagocitose de maneira dose-dependente (LEE et al., 2004).

O GdCl3 permanece na forma de sal em pH igual ou menor que 5.

Assim, no pH neutro do sangue é esperado que esta solução forme colóides

insolúveis (HARDONK et al., 1992). Na forma coloidal são gerados êmbolos

rapidamente seqüestrados pelos capilares, especialmente do pulmão, ou são

capturados pelo sistema fagocítico mononuclear (HARDONK et al., 1992;

HUSZTIK et al., 1980). Uma vez fagocitados, seus agregados coloidais sofrem

nova dissolução devido ao pH abaixo de 6 dos compartimentos endossômicos-

lisossômicos (HARDONK et al., 1992).

Uma vez dentro das células, os íons de gadolínio danificam os

compartimentos endossômicos-lisossômicos e a membrana plasmática,

31

induzindo à acidez e resultando em desintegração plasmática (HARDONK et

al., 1992; IDE et al., 2005). Em estudo realizado por Liu e colaboradores

(2003), a atuação dos lantanídeos, dentre estes o gadolínio, sobre a

mitocôndria foi confirmada. Esta organela exibe envolvimento crucial na

apoptose celular e poderia ser um dos caminhos para a apoptose induzida

pelos lantanídeos.

Mizgerd e colaboradores (1996), através de estudo in vitro, observaram

a presença do GdCl3 não só em compartimentos lisossômicos, indicando

fagocitose prévia do medicamento, mas também no núcleo celular de

macrófagos alveolares. A rápida associação entre GdCl3 e macrófagos

alveolares reflete ligação estável entre os mesmos e internalização de suas

partículas. Estes dados podem explicar o grande número de células que

sofreram morte por apoptose no referido estudo.

Outras células, além das células de Kupffer, têm demonstrado

sensibilidade à ação do GdCl3. Ultraestruturalmente, os hepatócitos também

mostram depósitos de gadolínio e fosfato de cálcio (SPENCER et al., 1997). No

pulmão, Bannemberg e colaboradores (1995) não observaram efeito funcional

significativo do GdCl3 sobre os macrófagos do pulmão, independente de sua

localização (intersticial ou alveolar), em doses que normalmente seriam

capazes de afetar as células de Kupffer. No baço, a atuação do GdCl3 não é

tão representativa quanto no fígado, entretanto, a diminuição do número de

macrófagos neste órgão foi um achado relevante (HARDONK et al., 1992).

Íons de lantanídeos são eliminados da corrente sanguínea dentro de um

dia, porém permanecem nos órgãos por tempo muito mais longo (PAŁASZ;

CZEKAJ, 2000). A presença de depósitos minerais nos capilares dos pulmões

32

e rins foi achado importante para a compreensão da distribuição do gadolínio

em ratos (SPENCER et al., 1997). Dean e colaboradores (1988) ao

comparararem a distribuição do gadolínio DTPA, utilizado para contraste na

ressonância magnética, e do GdCl3, observaram que o último tem distribuição

preferencial no fígado, baço, pulmões e adrenais.

Os principais efeitos hematológicos 48 horas após a injeção do GdCl3

em doses elevadas (0,014 e 0,035 mmol/kg) são linfocitose e neutrofilia

acentuados e monocitose em menor intensidade. Outros efeitos adversos são:

a redução no número de plaquetas e microhemorragias limitadas ao estômago

e regiões periportais do fígado de ratos. Após duas semanas da aplicação do

medicamento já é possível observar retorno à normalidade dos efeitos

hematológicos e plasmáticos. Em dosagem menor (0,07 mmol/kg), estas

alterações não são encontradas (SPENCER et al., 1997).

Outros efeitos tóxicos do GdCl3 incluem necrose do fígado e pâncreas e

mineralização da mucosa gástrica, sem necrose. Da mesma forma, estes

danos são reversíveis (SPENCER et al., 1997). Rees e colaboradores (1997)

encontraram níveis de cálcio e fosfato aumentados no plasma de ratos tratados

com GdCl3 sugerindo forte relação de causa e efeito com a mineralização da

mucosa gástrica também observada em seu estudo. Contudo, ainda não se

sabe a natureza exata da hipercalcemia e hiperfosfatemia induzidas pelo

GdCl3. Também é observada diminuição da pressão arterial, o que explica a

prostração imediata observada após injeção do cloreto de gadolínio

(SPENCER et al., 1997).

Tendo-se como base a atuação do GdCl3 sobre os macrófagos, foi

levantada a hipótese de sua atuação também sobre osteoclastos, células da

33

mesma linhagem e função integrada quando organizada em unidades de

remodelação óssea. As funções gerais dos macrófagos incluem fagocitose,

apresentação de antígeno, eliminação de patógenos e produção de fatores de

crescimento relacionados à inflamação. Estas células são usualmente divididas

em três grandes grupos: macrófagos do exsudato, macrófagos residentes

(células de Kupffer) e células dentríticas. Essas populações diferem em

ontogenia, morfologia, distribuição tecidual e função (IDE et al., 2005).

Osteoclastos são células multinucleadas, que não se multiplicam, de

vida útil relativamente curta e, sendo assim, fatores que influenciem sua

formação, atividade e sobrevivência podem ter efeito poderoso sobre a

osteólise (QUINN; GILLESPIE, 2005). Para que a movimentação ortodôntica

aconteça, é imprescindível a chegada destas células aos sítios de compressão,

promovendo remodelação óssea (NOXON et al., 2001). Modelos de cultura

experimental indicam sua origem em células hematopoiéticas (HEYMANN et

al., 1998; QUINN; GILLESPIE, 2005) presentes na população de células CD-34

positivas (HEYMANN et al., 1998).

O osteoclasto é, portanto, um membro da família fagocítica mononuclear

e pode ser considerado um tipo de macrófago especializado. Na verdade, o

processo de reabsorção óssea emprega a mesma logística necessária à

fagocitose (QUINN; GILLESPIE, 2005).

Diversas características morfológicas e funcionais definem a atividade

dos osteoclastos. Estas incluem: capacidade de adesão à superfície óssea,

habilidade de migração através desta, síntese e secreção de enzimas

hidrolíticas, diminuição do pH do meio subosteoclástico e internalização

34

eficiente de produtos da matriz óssea extracelular (BRUZZANITI; BARON,

2006).

Durante a reabsorção óssea, os osteoclastos sofrem reorganização em

seu citoesqueleto e polarização celular, resultando na formação de membrana

apical voltada para a superfície óssea, mais conhecida como borda em escova,

estrutura imprescindível neste processo. Outra característica crítica da zona de

contato do osteoclasto com o osso é a zona de selamento, área rica em actina

que circunda a borda em escova. Na zona de selamento a membrana celular

interage intimamente com a matriz óssea através dos receptores de integrina

(principalmente αγβ3, αγβ5, α2β1) (BARON et al., 1986; HEYMANN et al., 1998).

A regulação da atividade dos osteoclastos é realizada pela interação de

diversos mensageiros locais, regionais e sistêmicos (BARON, 1989). Melsen

(1999) destaca a importância do tecido necrótico, presente tanto no ligamento

periodontal quanto no tecido ósseo circunjacente. Esta autora acredita que a

necrose de tecido ósseo nas paredes corticais do alvéolo dentário é o principal

fator estimulador no recrutamento de células reabsortivas para que a

movimentação dentária ocorra.

Células regionais, originárias da medula óssea, do ligamento periodontal

e do periósteo podem ser alvo de intervenções sistêmicas e, por outro lado,

liberar citocinas localmente. Dentre as células que liberam fatores reguladores

da atividade e/ou diferenciação dos osteoclastos, pode-se destacar os

linfócitos, macrófagos e osteoblastos (BARON et al., 1986).

Intervenções farmacológicas durante o tratamento ortodôntico podem

ser utilizadas como recurso importante na compreensão de eventos celulares e

teciduais que regulam o metabolismo ósseo. Ainda, a aplicação de drogas,

35

também pode ser empregada para controle dos efeitos adversos da

movimentação ortodôntica, como por exemplo, a reabsorção radicular. O

cloreto de gadolínio tem se mostrado uma droga favorável à inibição de

macrófagos no fígado, contudo, sua repercussão sobre células de reabsorção

óssea não foi discutida cientificamente até a presente data. Assim, este

trabalho teve como objetivo avaliar a influência do cloreto de gadolínio no

periodonto de inserção de Rattus norvegicus submetido a movimentação

ortodôntica.

36

2 PROPOSIÇÃO

Diante do exposto, a autora se propôs a:

2.1 Estudar a interferência do cloreto de gadolínio na taxa de

movimentação dentária em ratos (Rattus norvegicus) submetidos à aplicação

de força ortodôntica;

2.2 Avaliar a influência desta substância no periodonto dos animais

submetidos à movimentação dentária pela análise das alterações histológicas

nas interfaces ligamento periodontal/osso alveolar e ligamento

periodontal/cemento radicular.

37

3 ABORDAGEM EXPERIMENTAL

Esta pesquisa seguiu os procedimentos de experimentação animal do

Centro de Pesquisa Gonçalo Monis da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Ba)

e foi realizada de acordo com as Normas para a Prática Didático-Científica da

Vivissecção de Animais, recomendadas pela Lei 6638 de 08 de maio de 1979

(Anexo).

3.1 Condições Experimentais

Os ratos foram fornecidos pelo Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz da

FIOCRUZ (BA) e mantidos no biotério da mesma instituição, alimentados com

ração Purina Labina e água ad libitum (Figura 1b). As serragens das gaiolas

foram trocadas a cada 48 horas e os animais foram pesados no início e último

dia do experimento.

3.2 Caracterização da amostra

Foram utilizados vinte ratos (Rattus norvegicus) machos, com peso

aproximado de 250g e 2 meses de vida (Figura 1a).

38

Estes animais foram divididos igualmente em dois grupos: CONTROLE,

com ratos submetidos à movimentação dentária ortodôntica por 7 dias e

EXPERIMENTAL, cujos animais receberam administração intravenosa de

10mg/kg de GdCl3 no primeiro dia do experimento, antes da montagem do

aparelho ortodôntico e movimentação dentária.

Nome do grupo Descrição n

CONTROLE Montagem e ativação do aparelho Movimentação dentária por 7 dias

10

EXPERIMENTAL

Administração de GdCl3 no primeiro

dia do experimento

Montagem e ativação do aparelho

Movimentação dentária por 7 dias

10

Figura 2 Quadro de identificação dos grupos avaliados.

Figura 1 Rato da raça Wistar (a). Gaiola onde os ratos foram mantidos com ração Purina Labina (b).

a b

39

3.3 Manipulação da Amostra a) Anestesia

Todos os procedimentos foram realizados sob anestesia obtida pela

associação de 1,33mL/kg de cloridrato de quetamina e 13mL/kg de xilazina por

via subcutânea.

b) Montagem do aparelho

Maxila – O aparelho consistiu na utilização de fio de amarrilho metálico

ortodôntico com espessura de 0.08’’ (Dental Morelli), transpassado abaixo do

ponto de contato do primeiro molar superior esquerdo. A este fio de amarrilho

foi adaptada uma mola fechada de níquel-titânio (NiTi) da TP Orthodontics®, de

intensidade de força média, cuja extremidade anterior foi presa a outro

segmento de fio idêntico (Figura 3). Este último foi fixado na região

interproximal dos incisivos centrais superiores. Para tanto, um orifício no terço

cervical foi criado com broca esférica no 2 (KG Sorensen), montada em peça

reta (Kavo) e adaptada a motor elétrico BLM 600 (Driller) (Figura 4).

Em seguida, a extremidade anterior do fio foi transpassada pelo orifício

previamente confeccionado e amarrada a um peso de chumbo de 45g que

ficou suspenso, criando distensão na mola, produzindo força aproximada de

45cN. Para assegurar que a ativação do aparelho fosse padronizada, os

animais foram posicionados em dispositivo de acrílico ligeiramente inclinado,

em decúbito dorsal, com a cabeça perpendicular ao solo (Figura 5).

40

c

a

d

b

Figura 3 Adaptação cervical do conjunto amarrilho-mola de Niti ao primeiro molar superior esquerdo: (a) fio de amarrilho metálico 0.08’’ sendo introduzido na região entre 1o e 2o molares superiores esquerdos com auxílio de pinça Mathiew; (b) fio de amarrilho após passar pelo ponto de contato; (c) fio de amarrilho envolvendo o 1o molar com a respectiva mola de NiTi; (d) amarração do conjunto mola-fio de amarrilho com auxílio de pinça Mathiew à cervical do 1o molar.

Figura 4 (a) e (b) Confecção do orifício entre os incisivos superiores com broca esférica n° 2.

a b

41

Figura 6 (a) Fotopolimerização da resina na região anterior; (b) desgaste dos incisivos inferiores com fresa do tipo roda; (c) aparelho montado.

c

a

Figura 5 (a) Animal posicionado em dispositivo de acrílico ligeiramente inclinado, em decúbito dorsal, com a cabeça perpendicular ao solo; (b) inserção de resina composta fotopolimerizável entre os incisivos superiores (c) peso de chumbo de 45g preso ao amarrilho fixado à extremidade anterior da mola de NiTi, produzindo força equivalente.

b

a

b

c

42

Em seguida, os incisivos superiores foram submetidos a ataque ácido

(ácido fosfórico a 10%) e unidos ao fio de amarrilho com resina composta

fotopolimerizável (Vigodent) (Figura 5c). O excesso de fio foi removido com

alicate de corte de amarrilho (Unitek®-3M) após adaptação em torno dos

incisivos e, por fim, coberto por nova camada de resina composta.

Mandíbula – Os procedimentos na mandíbula foram limitados à

extração do primeiro molar inferior esquerdo e ao desgaste dos incisivos, com

fresa do tipo roda (KG Sorensen), para evitar danos ao aparelho (Figura 6b).

c) Administração de Cloreto de Gadolínio

O GdCl3 (Figura 7b) foi administrado por via intravenosa em

concentração de 10mg/kg diluído em solução salina. A aplicação da droga foi

realizada na veia dorsal da cauda do animal (Figura 7a). Para facilitar sua

aplicação, a cauda do rato foi imersa em água morna, para que houvesse vaso-

dilatação.

Os animais do grupo EXPERIMENTAL receberam a medicação no

primeiro dia do experimento, em dose única, antecedendo a montagem do

aparelho. A injeção da droga foi realizada de forma lenta para reduzir a sua

toxicidade imediata (SPENCER et al., 1997).

43

d) Avaliação da taxa de movimento dentário

Imediatamente após a montagem do aparelho, foi medida a distância

entre a face mesial do molar superior esquerdo e a marcação realizada

previamente na resina que envolvia os incisivos. Para tanto, foi criado orifício

com broca esférica no 1/4 (KG Sorensen). Ao término da movimentação, este

procedimento foi novamente realizado (Figura 8a). Considerou-se como taxa

de movimentação dentária, a diferença entre as medidas inicial e final para

cada animal. Na figura 8b pode-se visualizar a movimentação dentária através

do espaço criado na distal do primeiro molar.

Os resultados obtidos referentes à movimentação ortodôntica foram

submetidos ao teste T através do software Analyse-it for Excel, versão 1,68,

sendo consideradas estatisticamente significantes valores de p menores que

0,05.

b

Figura 7 (a) Aplicação do GdCl3 na veia caudal do animal; (b) Cloreto de Gadolínio.

a b

44

3.4 Sacrifício dos animais e processamento histológico

Os animais foram mortos no oitavo dia do experimento. Em seguida, o

aparelho foi removido com auxílio de alicate de corte de amarrilho da 3M –

Unitek. Os ossos maxilares foram dissecados e osteotomizados para a

obtenção de secções teciduais das regiões mesial e distal aos primeiros

molares superiores do lado esquerdo, englobando estruturas periodontais e

dentárias (Figura 9).

Figura 8 (a) Avaliação da distância entre a face mesial do primeiro molar superior esquerdo e orifício criado na vestibular dos incisivos superiores, utilizando paquímetro de precisão; (b) espaço criado na distal do primeiro molar pelo seu deslocamento após sete dias de aplicação de força.

b

Figura 9 Maxila dissecada.

a b

45

Feito isso, as peças foram imersas em solução de Karnowsky

(Paraformaldeído a 4%, glutaraldeído a 1% e cacodilato de sódio a 2%) para

fixação. Após 48 horas, foram lavadas e imersas em solução de ácido fórmico

a 5% para descalcificação.

Após 5 dias de descalcificação, os segmentos teciduais foram incluídos

em parafina e corados com hematoxilina e eosina (HE). Foram utilizadas

secções sagitais seriadas de 4µm para observações gerais em microscópio de

luz (Olympus BX51). Da amostra total, foram triados doze animais, levando em

consideração a qualidade e orientação dos cortes histológicos.

3.5 Coleta de dados e análise das lâminas

Através de microscopia de luz, foram realizadas análises descritiva e

semi-quantitativa dos cortes histológicos obtidos. Para tanto, foram

determinados alguns parâmetros de interesse: presença de osteoclastos,

reabsorção radicular, reabsorção óssea e tecido hialino. A análise foi limitada à

região de furca da raiz do 1º molar superior esquerdo, sendo possível a

observação de áreas de pressão, na face mesial da raiz distal, e tração, na

face distal da raiz mesial.

Para realização da análise semi-quantitativa, foram determinados

referenciais numéricos de correlação: 0 – ausente, 1 – leve, 2 – moderado e 3

– severo.

Os dados coletados foram organizados e as lâminas fotografadas por

meio de sistema digital Sansung acoplado ao microscópio de luz (Olympus

BX51).

46

Os resultados obtidos através da análise histológica também foram

submetidos ao software Analyse-it for Excel, versão 1,68, para análise de

variância (ANOVA). Valores de p menores que 0,05 foram considerados

estatisticamente significantes.

47

4 ARTIGO CIENTÍFICO

4.1 ARTIGO

Influência do cloreto de gadolínio no periodonto de inserção de Rattus

norvegicus submetidos à movimentação ortodôntica.

Artigo a ser traduzido e enviado para publicação no American Journal of

Orthodontics and Dentofacial Orthopedics.

48

Título:

Influência do cloreto de gadolínio no periodonto de inserção de Rattus

norvegicus submetidos a movimentação ortodôntica.

Autores:

Cristina Bacellar de Pinho (C.D.; Aluna do curso de Especialização em

Ortodontia e Ortopedia UFBA, Salvador, BA – Brasil).

Mickelson Rio Lima de Oliveira Costa (C.D.; M.O.; D.O.; FBDC, Salvador, BA –

Brasil).

Marcos André Vannier dos Santos (PhD; FIOCRUZ, Salvador, BA – Brasil).

Autor para correspondência:

Cristina Bacellar de Pinho

Endereço: Rua Jacarandá, n°186, Parque Florestal, Brotas, Salvador, Bahia ,

Brasil (CEP – 40295-090)

Telefone: 55-71-3451-1596 / 8873-3716

E-mail: cristinapinho@hotmail.com

49

RESUMO

Intervenções farmacológicas podem ser recursos importantes para

compreensão da biologia da movimentação dentária e seus efeitos adversos.

No presente trabalho foi avaliada a influência do cloreto de gadolínio (GdCl3)

sobre a movimentação ortodôntica em ratos da raça Wistar. Para tanto, foram

utilizados 20 animais divididos aleatoriamente em dois grupos submetidos a

movimentação dentária induzida: CONTROLE, livre da influência de fármacos,

e EXPERIMENTAL, com aplicação de 10mg/kg de GdCl3 no primeiro dia do

experimento. Foi realizada a movimentação do 1º molar superior esquerdo com

mola de níquel-titânio, ajustada para liberação de 45g durante 7 dias. Os

resultados evidenciaram diminuição da taxa de movimentação ortodôntica no

grupo experimental quando comparado ao grupo controle (p=0,01). A avaliação

semi-quantitativa dos preparados histológicos, revelou diminuição

estatisticamente significante da quantidade de osteoclastos (p=0,006), e das

lacunas de reabsorção óssea no grupo que recebeu a droga (p=0,012). No

GRUPO EXPERIMENTAL, observou-se ainda, diminuição da reabsorção

radicular e aumento das áreas de hialinização, embora tais aspectos não

tenham apresentado significância estatística (p=0,09 e p=0,08

respectivamente). Com base nestes resultados, concluiu-se que o GdCl3,

nestas condições experimentais, foi capaz de diminuir a taxa de movimentação

dentária induzida ortodonticamente e estimular alterações teciduais

compatíveis com redução da atividade de reabsorção óssea e radicular.

50

INTRODUÇÃO E REVISÃO DE LITERATURA

O movimento dentário ortodôntico é caracterizado pela aplicação de

forças sobre os dentes, deformando as células, modificando a matriz e criando

ambiente hipóxico, devido a oclusão parcial ou completa dos vasos sanguíneos

do ligamento periodontal. A matriz modificada associada às fibras do ligamento

periodontal, que se encontram desorganizadas, assumem coloração

eosinofílica ou hialina. Neste contexto, as células envolvidas tendem a migrar

dos locais afetados ou ainda sofrer apoptose (BRUDVIK; RYGH, 1993;

CONSOLARO, 2002; MAVRAGANI et al., 2004; RYGH, 1977).

Com objetivo de eliminar a agressão induzida nos tecidos

circunjacentes, um processo inflamatório é iniciado para dissipar a força

armazenada. Para tanto, unidades osteorremodeladoras, conjunto formado por

osteoclastos, osteoblastos e células mononucleares de linhagem macrofágica,

são recrutadas para reabsorver tecido ósseo nas áreas de pressão

(CONSOLARO, 2002).

O conhecimento dos mecanismos reguladores da atividade celular no

tecido periodontal, responsáveis pela remodelação óssea, é imprescindível

para compreensão do movimento dentário. O tecido ósseo é uma estrutura

complexa, resultante da atividade de diversas células (osteoblastos,

osteoclastos, monócitos, linfócitos, entre outros) e, assim, considerado alvo

importante para intervenções farmacológicas (LIU et al., 2003).

O gadolínio é um elemento da família dos lantanídeos constituídos por

um grupo de 15 elementos com propriedades físico-químicas similares. São

metais eletro positivos com número de oxidação +3 (PAŁASZ; CZEKAJ, 2000).

51

O gadolínio, em especial, é utilizado na eletrônica e na optoeletrônica para

produzir laseres, fibras ópticas, componentes de memória magnética,

magnetos permanentes, entre outros (PAŁASZ; CZEKAJ, 2000). Quelatos

contendo gadolínio são utilizados no diagnóstico por ressonância magnética

nuclear como meio de contraste paramagnético intravenoso, onde exibem

baixa toxicidade e sua utilização clínica é considerada segura (DEAN et al.,

1988; HARPUR et al., 1993).

Na forma de cloreto (GdCl3) é um inibidor da fagocitose dos macrófagos

do fígado (Células de Kupffer) e simultaneamente contribui para sua eliminação

(HARDONK et al., 1992; PAŁASZ; CZEKAJ, 2000). Estas propriedades fazem

deste medicamento importante recurso no combate doenças diversas que

acometem o fígado (HARDONK et al., 1992). O mecanismo de ação provável

do GdCl3 é o bloqueio dos canais de cálcio do tipo K e subseqüente

competição com o cálcio da membrana, uma vez que seu raio iônico é similar

ao do cálcio (0.104nm) – elemento que exerce função importante em diversos

processos metabólicos (PAŁASZ; CZEKAJ, 2000).

O cloreto de gadolínio permanece na forma de sal em pH igual ou menor

que 5. Assim, no pH neutro do sangue é esperado que esta solução forme

colóides insolúveis (HARDONK et al., 1992). Na forma coloidal são gerados

êmbolos rapidamente seqüestrados pelos capilares, especialmente do pulmão,

ou são capturados pelo sistema fagocítico mononuclear (HARDONK et al.,

1992; HUSZTIK et al., 1980). Uma vez fagocitados, seus agregados coloidais

sofrem nova diluição, devido ao pH abaixo de 6 dos compartimentos

endossômicos-lisossômicos (HARDONK et al., 1992).

52

Considerando-se a atuação do GdCl3 sobre macrófagos, foi levantada a

hipótese de sua repercussão também sobre osteoclastos, células da mesma

linhagem e função integrada quando organizadas em unidades de remodelação

óssea. As funções gerais dos macrófagos incluem fagocitose, apresentação de

antígeno, eliminação de patógenos e produção de fatores de crescimento

relacionados à inflamação (IDE et al., 2005). Na verdade, o processo de

reabsorção óssea emprega a mesma logística necessária à fagocitose. O

osteoclasto é membro da família fagocítica mononuclear e pode ser

considerado um tipo de macrófago especializado (QUINN; GILLESPIE, 2005).

Intervenções farmacológicas durante o tratamento ortodôntico podem

ser utilizadas como recurso importante na compreensão de eventos celulares e

teciduais que regulam o metabolismo ósseo. Ainda, a aplicação de drogas,

pode ser empregada para controle dos efeitos adversos da movimentação

ortodôntica, como por exemplo, a reabsorção radicular. O cloreto de gadolínio

tem se mostrado uma droga favorável à inibição de macrófagos no fígado,

contudo, sua repercussão sobre células de reabsorção óssea não foi discutida

cientificamente até a presente data. Assim, este trabalho teve como objetivo

avaliar a influencia do cloreto de gadolínio no periodonto de inserção de Rattus

norvegicus submetido à movimentação ortodôntica.

MATERIAIS E MÉTODOS

Neste estudo foram utilizados vinte ratos (Rattus norvegicus) machos,

com peso de cerca de 250g e 2 meses de vida. Estes animais foram divididos

igualmente em dois grupos: CONTROLE, com ratos submetidos à

53

movimentação dentária ortodôntica por 7 dias e EXPERIMENTAL, cujos

animais receberam administração intravenosa de 10mg/kg de GdCl3 no

primeiro dia do experimento, antes da montagem do aparelho ortodôntico e

movimentação dentária.

Todos os procedimentos foram realizados sob anestesia obtida pela

associação de 1,33mL/kg de cloridrato de quetamina e 13mL/kg de xilazina por

via subcutânea.

O aparelho consistiu na utilização de fio de amarrilho metálico

ortodôntico com espessura de 0.08’’ (Dental Morelli), transpassado abaixo do

ponto de contato do primeiro molar superior esquerdo. Ao fio de amarrilho foi

adaptada uma mola fechada de níquel-titânio (NiTi) da TP Orthodontics®, de

intensidade de força média, cuja extremidade anterior foi presa a outro

segmento de fio idêntico. Este último, foi fixado na região interproximal dos

incisivos centrais superiores através de orifício criado no terço cervical com

broca esférica no 2 (KG Sorensen). Para padronizar a ativação do aparelho, os

animais foram posicionados em dispositivo de acrílico ligeiramente inclinado,

em decúbito dorsal, com a cabeça perpendicular ao solo. Em seguida, ao fio de

amarrilho voltado para região anterior, foi amarrado peso de chumbo de 45g

que ficou suspenso, criando distensão na mola, produzindo força aproximada

de 45cN. Por fim, os incisivos superiores foram submetidos a ataque ácido

(ácido fosfórico a 10%) e unidos ao fio de amarrilho com resina composta

fotopolimerizável (Vigodent).

O movimento dentário ortodôntico foi realizado durante sete dias, ao

término dos quais os animais foram mortos.

54

Os procedimentos na mandíbula se limitaram à extração dos primeiros

molares inferiores e ao desgaste dos incisivos para evitar danos ao aparelho.

No início e ao término da movimentação dentária, foi medida a distância

entre a face mesial do molar superior esquerdo e uma marcação realizada nos

incisivos com broca esférica no 1/4 (KG Sorensen) (Figura 2). Considerou-se

como taxa de movimentação dentária, a diferença entre as medidas inicial e

final para cada animal.

Os resultados foram submetidos ao teste T, através do Software

Analyse-it for Excel, versão 1.68, sendo considerados estatisticamente

significantes valores de p menores que 0,05.

Após morte dos animais, os ossos maxilares foram dissecados e

osteotomizados para a obtenção de secções teciduais das regiões mesial e

distal aos primeiros molares superiores do lado esquerdo, englobando

estruturas periodontais e dentárias. A seguir, as peças foram fixadas em

solução de Karnowsky e descalcificadas em ácido fórmico a 5%.

Após 5 dias de descalcificação, as peças foram processadas para

hematoxilina e eosina (HE), e utilizadas para observações gerais em

microscópio de luz (Olympus BX51). Da amostra total, foram triados doze

exemplares, levando em consideração a qualidade e orientação dos cortes

histológicos.

Através de microscopia de luz foram realizadas análises descritiva e

semi-quantitativa dos preparos histológicos, considerando-se a presença de

osteoclastos, reabsorção radicular, reabsorção óssea e tecido hialino. A análise

foi limitada à região de furca do 1º molar superior esquerdo.

55

Os dados coletados foram organizados e as lâminas fotografadas por

meio de sistema digital Sansung acoplado ao microscópio de luz (Olympus

BX51).

Os resultados obtidos foram submetidos ao software Analyse-it for Excel,

versão 1.68, para análise de variância (ANOVA). Valores de p menores que

0,05 foram considerados estatisticamente significantes.

RESULTADOS

Mesmo com a diminuição significativa no peso dos animais de ambos os

grupos (Controle: média=30,8; experimental: média=39,2) não houve diferença

estatística quando os grupos foram comparados (p=0,28) (Gráfico 1).

A taxa de movimentação dentária no GRUPO EXPERIMENTAL

(0,705mm) foi significativamente menor que o do GRUPO CONTROLE

(1,125mm) (p=0,0165) (Gráfico 2).

No GRUPO CONTROLE foi observado padrão característico de

movimentação dentária induzida ortodonticamente, sendo possível identificar

áreas de pressão e tração no ligamento periodontal. A quantidade de

osteoclastos nas áreas de pressão foi expressiva, com distribuição homogênea

ao longo do ligamento periodontal e osso alveolar e mais esparsamente na

superfície radicular. Em ambos os grupos foi observada grande quantidade de

vasos sanguíneos, assim como concentração intensa de osteoblastos

adjacentes ao osso alveolar recém-formado (Figura 3).

Apesar de não ter sido encontrado diferença estatisticamente

significante entre os grupos (p=0,08), somente 16,5% da amostra do GRUPO

56

CONTROLE apresentou áreas de hialinização, sendo ainda em grau

moderado. No GRUPO EXPERIMENTAL este foi um aspecto freqüente

(83,5%) (Gráfico 3; Figura 4a).

No GRUPO CONTROLE, a presença de osteoclastos foi

significativamente maior (p=0,006) nos tecidos periodontais da região de furca

quando comparada ao GRUPO EXPERIMENTAL (Figuras 4,5 e 6; Gráfico 4).

Em especial, neste último, não foram observados osteoclastos na superfície

radicular (Figura 4a e 5a).

A intensidade e freqüência de reabsorção radicular observadas no

GRUPO CONTROLE foram altas (Figura 5b). Foi possível identificar desde

lesões radiculares em processo de reparo até alterações mais severas, com

envolvimento dentinário e presença de osteoclastos ativos (Figura 7a). Já o

GRUPO EXPERIMENTAL, exibiu menor incidência de lesões radiculares,

sendo que 33% da amostra não apresentou sinais de reabsorção radicular nas

áreas de estudo, mesmo na presença de áreas de hialinização (Figuras 4a e

7b; Gráfico 5). Não houve diferença estatística entre os grupos (p=0,09).

A análise histológica das amostras do GRUPO EXPERIMENTAL sugeriu

diminuição na atividade reabsortiva. O GRUPO CONTROLE exibiu maior

número de lacunas de reabsorção óssea (Figuras 4b e 6a). Estas estavam

localizadas com maior freqüência na superfície frontal do osso alveolar. No

grupo EXPERIMENTAL, as áreas de reabsorção óssea foram mais freqüentes

no osso medular, caracterizando reabsorção indireta (Figura 6b). A diferença

entre os grupos foi estatisticamente significante (p=0,01) (Gráfico 6).

57

DISCUSSÃO

A estruturação do aparelho ortodôntico objetivou a liberação de força

suficiente para induzir a movimentação dentária (BRUDVIK; RYGH, 1993;

MAVRAGANI et al., 2005). De acordo com King e colaboradores (1991), tanto a

presença da aparatologia ortodôntica como a extração dentária no arco inferior

são fatores que comprometem a alimentação dos animais, provocando

diminuição no peso. Entretanto, estes autores relatam que o período de 7 dias

é bem tolerado, especialmente se utilizado aparelho unilateral, fato

comprovado no presente estudo.

Apesar da conhecida toxicidade do GdCl3, as modificações de peso não

foram sugestivas de que os animais do grupo experimental ficaram debilitados

em virtude da aplicação do fármaco.

A força foi padronizada em 45g, sendo capaz de estimular a

diferenciação de osteoclastos bem como a reabsorção radicular (KING et al.,

1998; NOXON et al., 2001). Para ativação do aparelho, foram selecionadas

molas de níquel-titânio para eliminar os efeitos do tempo, da temperatura, do

pH salivar, da absorção de água e da deformação permanente, inerentes aos

recursos elastoméricos (REN et al., 2003).

A definição da posologia do GdCl3 teve como fundamentação a literatura

referente à sua ação sobre as células de Kupffer, visto que não há relatos de

sua utilização para inibir osteoclastos ou macrófagos presentes no ligamento

periodontal e osso alveolar. Sendo assim, foi utilizada concentração de

10mg/kg, dose que tem se mostrado eficaz para inibir a expressão e alterar a

58

função das células de Kupffer no fígado (LEE et al., 2004; RAI et al., 1996;

SAUER et al., 1997).

A aplicação do GdCl3 foi realizada no primeiro dia do experimento

simultaneamente a aplicação da força ortodôntica. Apesar de Mavragani e

colaboradores (2005), terem observado o pico de osteoclastos 10 dias após o

início da aplicação de força ortodôntica, outros estudos demonstraram maior

concentração destas células no terceiro dia (KING, 1998; RODY et al., 2001).

Há evidências do comprometimento da atividade fagocítica das células

de Kupffer após 24 horas da aplicação de GdCl3 (HUSTIK et al., 1980; RODY

et al., 2001). Em estudo posterior, Lee e colaboradores (2004) observaram que

a atuação deste medicamento geralmente ocorre entre 1 e 3 dias após

realizada a aplicação do fármaco. Sendo assim, ao induzir a movimentação

ortodôntica em ratos, a aplicação do GdCl3 no primeiro dia seria compatível

com a atuação do medicamento e o recrutamento normal de células

reabsortivas para a região. Este aspecto torna-se relevante se considerarmos

que os macrófagos predominam no ligamento periodontal por volta de 24 a 72

horas de aplicação de força ortodôntica (CONSOLARO, 2002).

Muitos estudos clínicos (HARDONK et al., 1992; HARDONK; DIJKHUIS,

1993; HUSZTIK et al., 1980; IDE et al., 2005; KELLER et al, 2005; MARTIN,

1993; RAI et a., 1996; SAUER et al., 1997) e laboratorias (LEE et al., 2004;

MIZGERD et al., 1996) vêm sendo realizados com o intuito de melhor

compreender o mecanismo de ação do cloreto de gadolínio sobre as células de

Kupffer. Porém, a literatura carece de estudos que investiguem a atuação do

GdCl3 sobre as células responsáveis pela reabsorção óssea. Uma vez

59

constatada a inibição dos osteoclastos e/ou macrófagos pelo GdCl3 seria

possível utilizá-lo para melhor compreender o papel destas células em

diferentes fases do movimento ortodôntico e até mesmo para controle de

efeitos adversos envolvendo estas células.

No presente estudo, a aplicação do GdCl3, em ratos diminuiu a

movimentação ortodôntica de forma significativa quando comparado ao grupo

controle. Estes achados sugerem que o GdCl3 foi capaz de afetar, direta ou

indiretamente, os osteoclastos, células indispensáveis para movimentação

dentária (KARDOS et al., 1980; PROFFIT; FIELDS, 2002; REITAN, 1960).

As alterações histológicas observadas no grupo EXPERIMENTAL foram

compatíveis com redução na taxa de movimentação dentária. Um importante

achado histológico foi a presença de extensas faixas de necrose estéril

(hialinização) nas regiões do ligamento periodontal submetidas à compressão

no grupo EXPERIMENTAL. No grupo CONTROLE, a presença de tecido

hialino não foi detectada, exceto em uma amostra, sugerindo remoção prévia

deste tecido (BRESNIAK; WASSERTEIN, 2002; BRESNIAK; WASSERTEIN,

2002; RYGH, 1977). Estes dados corroboram diversos outros estudos,

demonstrando que a movimentação dentária é dependente da eliminação

prévia do tecido hialino criado no lado de compressão durante a aplicação de

força ortodôntica (BRESNIAK; WASSERTEIN, 2002; CONSOLARO, 2002;

MAVRAGANI et al., 2004; RYGH, 1977).

Os macrófagos desempenham papel fundamental na remoção do tecido

hialino durante a movimentação ortodôntica (CONSOLARO, 2002), desde que

suas principais funções são: fagocitose, apresentação de antígeno, eliminação

60

de patógenos e produção de fatores de crescimento relacionados à inflamação

(IDE et al., 2005). É possível que a presença tardia de tecido hialino no

GRUPO EXPERIMENTAL tenha relação com alguma disfunção relacionada

aos macrófagos desta região, uma vez que há indícios da influência do cloreto

de gadolínio não só em células de Kupffer, mas também em macrófagos

peritoneais e alveolares (HUSZTIK et al., 1980).

Von Böhl e colaboradores (2004) observaram que a remoção do tecido

hialino se faz possível através do recrutamento de células fagocíticas de

regiões hígidas adjacentes ao ligamento periodontal assim como cavidades

alveolares do osso medular. Logo, pode-se sugerir que estas células estariam

mais susceptíveis à influência do GdCl3, já que se encontram próximas aos

vasos sanguíneos (MARTIN, 1993).

Pela avaliação dos dados obtidos a partir do GRUPO CONTROLE,

observa-se quadro histológico previsível, com alta concentração de

osteoclastos no espaço do ligamento periodontal, compatível com a

estimulação ortodôntica desenvolvida (BARON, 1986; KING et al., 1991;

MAVRAGANI et al., 2005). Lacunas de reabsorção radicular foram observadas

ao longo da face mesial da raiz distal com intensidade moderada (KING et al.,

1991), algumas das quais envolvendo dentina, de acordo com resultados já

encontrados na literatura (BRUDVIK; RYGH, 1993).

A análise semi-quantitativa revelou diferenças importantes no número de

osteoclastos presentes na região de furca. No GRUPO EXPERIMENTAL a

quantidade de osteoclastos foi menos expressiva indicando influência no

recrutamento ou no ciclo de vida destas células. A localização dos osteoclastos

61

no osso alveolar foi outra característica importante, indicando o

desenvolvimento de um padrão de reabsorção óssea indireta no GRUPO

EXPERIMENTAL. Este fato provavelmente está relacionado à persistência das

zonas de hialinização (CONSOLARO, 2002; MAVRAGANI et al., 2004; RYGH,

1977).

A redução expressiva na intensidade das lacunas de reabsorção óssea

encontrada (p=0,01) reforça a hipótese da influência do GdCl3 sobre os

osteoclastos.

Dentre as possíveis explicações para o efeito do GdCl3 sobre os

osteoclastos, a atuação indireta pela redução da atividade de macrófagos

parece consistente. Estas células são grandes produtores de citocinas, fatores

de crescimento e produtos do ácido araquidônico, além de outros mediadores

que exercem quimiotaxia para os osteoblastos, reconhecidamente os agentes

que coordenam o processo de reabsorção óssea (CONSOLARO, 2002;

MELSEN, 1999). O fator estimulador de colônias de macrófagos (M-CSF),

produzido tanto por estas células como por osteoblastos, é considerado um dos

fatores estimuladores de osteoclastos mais importante, atuando direta e

indiretamente sobre estas células. Ainda, o hormônio da paratireóide (PTH),

mediado também pelos osteoblastos, é outro exemplo importante do seu papel

na cinética osteoclástica (HEYMANN et al., 1998).

Entretanto, interferências sobre os macrófagos também podem afetar

diretamente os osteoclastos, posto que estas células são capazes de liberar

fatores reguladores da sua atividade e diferenciação (LILJA et al., 1983;

NORTON; BURSTONE, 1989). Lilja e colaboradores (1983), a partir de

62

observações feitas durante movimentação ortodôntica, sugeriram que a

reabsorção de tecido ósseo adjacente ao ligamento periodontal pode ser

mediada pela presença de prostaglandinas, liberadas pelos macrófagos da

região.

Além deste fato, considera-se que o osteoclasto é membro da família

fagocítica mononuclear e pode ser considerado um tipo de macrófago

especializado (QUINN; GILLESPIE, 2005) e assim é possível que o GdCl3

tenha atuado diretamente sobre estas células. Baron e colaboradores (1986)

observaram que osteoclastos maduros e seus precursores mononucleares têm

em comum com as células do sistema fagocítico mononuclear uma enzima

(fluoride inhibitable enzyme nonespecific esterase - NSE), além de algumas

características morfológicas. Somente após sua migração e adesão à

superfície óssea irá ocorrer a fusão com outras células precursoras

mononucleares. Logo, seria sensato sugerir que fatores que afetam os estágios

de desenvolvimento precoce da diferenciação e função de macrófagos também

podem influenciar na formação de osteoclastos (QUINN; GILLESPIE, 2005).

Outro importante achado histológico foi a redução das áreas de

reabsorção radicular. As superfícies radiculares, mesmo nas áreas de pressão,

mantiveram-se hígidas em 33% e com lesões leves em 50,5% do GRUPO

EXPERIMENTAL. Em contrapartida, o GRUPO CONTROLE exibiu lesões

radiculares em toda a amostra, sendo 50,5% de intensidade severa. Apesar de

não ter havido diferença estatisticamente significante entre os grupos, estes

dados não devem ser desprezados e podem ser sustentados por duas

hipóteses. A primeira estaria relacionada a extensa faixa de tecido hialino

63

encontrada na interface do ligamento periodontal com o osso alveolar. Chan e

Darendeliler (2005), em estudo em humanos, observaram que não há

reabsorção radicular enquanto houver tecido necrosado. Ou seja, independente

da atuação do GdCl3 sobre os osteoclastos, a simples presença deste tecido

funcionaria como uma barreira natural à ação dos osteoclastos.

Contudo, a proteção referida se limitaria às regiões imediatamente

subjacentes ao tecido hialino e não aos tecidos vizinhos. A segunda hipótese,

que não exclui a primeira e pode até mesmo complementá-la, estaria vinculada

a diminuição do número de osteoclastos, que foi previamente discutida.

O presente estudo sugeriu que a dose de 10mg/kg foi capaz de afetar

significativamente os macrófagos do ligamento periodontal. Porém, há

necessidade de melhor compreensão do modo de ação, da dose mínima

efetiva, das vias de administração e até mesmo da validade de utilização desta

droga para estudos envolvendo movimentação ortodôntica e seus efeitos

adversos, uma vez que a alta toxicidade do GdCl3 vem sendo alvo de muita

preocupação na literatura (PALASZ; CZEKAJ, 2000; REES et al., 1997;

SPENCER et al., 1997).

O presente trabalho tem característica de estudo piloto, buscando

observar possível influência deste medicamento na movimentação dentária e

assim ampliar o leque de opções para pesquisas neste campo. Com base nos

dados encontrados foi possível incitar novas idéias para pesquisa científica na

ortodontia e tentar auxiliar no esclarecimento da farmacodinâmica deste

medicamento.

64

CONCLUSÃO

Com base nestes resultados, concluiu-se que o GdCl3, nestas condições

experimentais, foi capaz de diminuir a taxa de movimentação dentária induzida

ortodonticamente e estimular alterações teciduais compatíveis com redução da

atividade de reabsorção óssea e radicular.

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69

LEGENDA DAS FIGURAS

Figura 1 Aplicação de GdCl3 na veia dorsal da cauda do animal (a). Cloreto de

gadolínio (b).

Figura 2 Avaliação da distância entre a face mesial do primeiro molar superior

esquerdo e orifício criado na vestibular dos incisivos superiores, utilizando

paquímetro (a). Espaço criado na distal do primeiro molar pelo seu

deslocamento após sete dias de aplicação de força (b).

Figura 3 Osteoblastos (OB) adjacentes ao osso alveolar (OA) recém-formado

no grupo controle (a) e experimental (b). Tecido osteóide (setas). Coloração-

H.E. Aumento de 1000x.

Figura 4 Comparação das áreas de pressão na região de furca entre os grupos

controle (a) e experimental, com extensa faixa de tecido hialino (seta) (b).

Osso alveolar (OA), ligamento periodontal (LP), cemento radicular (CR),

dentina (D). Coloração-H.E. Aumento de 200x.

Figura 5 Área de pressão na região de furca. Comparação entre os grupos

controle (a) e experimental (b) quanto à integridade radicular e localização de

osteoclastos. Presença de lacunas de reabsorção radicular ativas (setas) em

amostra do grupo controle (b). H.E. com aumento de 200x.

Figura 6 Lacunas de reabsorção óssea com presença de osteoclastos (setas)

em grande número no grupo controle (a). Pode-se observar ausência de

reabsorção radicular mesmo na periferia das áreas de hialinização (setas) no

grupo experimental (b). H.E. com aumento de 1000x.

Figura 7 Lacunas de reabsorção radicular com envolvimento dentinário na

periferia de área de hialinização no grupo controle (a). Ausência de reabsorção

70

radicular na periferia de área de hialinização (seta) no grupo experimental (b).

H.E. com aumento de 400x.

LEGENDA DOS GRÁFICOS

Gráfico 1 Variação de peso entre grupos (p=0,02).

Gráfico 2 Taxas de movimentação dentária (p=0,01).

Gráfico 3 Análise semi-quantitativa da concentração de tecido hialino (p=0,08).

Gráfico 4 Análise semi-quantitativa da quantidade de osteoclastos (p=0,006).

Gráfico 5 Análise semi-quantitativa da área de reabsorção radicular (p=0,09).

Gráfico 6 Análise semi-quantitativa das lacunas de reabsorção óssea (p=0,01).

71

FIGURAS

OB

OB

OA

OA

b

Figura 2

a

b

Figura 3

a

ba

Figura 1

72

Figura 7

b

LP

CR

D

LP CR

D

OAOA

b

b

LP

a

Figura 6

LP

LP

OA CR

CR

D

D

OA

b

a b

LP

CR

D

LP

CR

D

OAOA

Figura 4

OA

CR

OA

LP CR

D D

ba Figura 5

OA

OA

LP

LP

CR

CR

D

D

ba

Figura 4

73

GRÁFICOS

Variação de Peso Entre Grupos

30,8

39,2

0

10

20

30

40

50

60

Méd

ia d

a Va

riaçã

o de

Pes

o (g

)

Controle

Experimental

Gráfico 2 p=0,01

Gráfico 1 p=0,02

74

Gráfico 3 p=0,08

83,5%

16,5% 16,5% 16,5%

33,5% 33,5%

Gráfico 4 p=0,006

87,5%

16,5%

87,5%

16,5%

75

Gráfico 6 p=0,01

50,5% 50,5%

33% 33%

16,5% 16,5%

67%

33%

83,5%

16,5%

Gráfico 5 p=0,09

76

5 CONCLUSÃO

Diante do exposto, concluiu-se que o Cloreto de Gadolínio :

5.1 Foi capaz de diminuir significativamente a quantidade de movimentação

dentária em ratos, quando aplicado no mesmo dia da aplicação da força

ortodôntica.

5.2 Nas condições experimentais estabelecidas, induziu as seguintes

alterações importantes no periodonto destes animais:

5.2.1 Redução significativa da quantidade de osteoclastos e atividade de

reabsorção óssea;

5.2.2 Aumento das áreas de hialinização e diminuição da reabsorção

radicular.

77

6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

6.1 No presente estudo, o mecanismo de atuação do gadolínio não pôde

ser detectado. Sugere-se análise mais específica, com marcadores para

macrófagos, bem como microscopia eletrônica de transmissão para verificar a

presença deste elemento no interior de osteoclastos. Desta forma, o

mecanismo de ação na movimentação dentária e atuação específica sobre as

células envolvidas, poderia ser melhor compreendido.

6.2 Outro aspecto relevante é a observação do comportamento do GdCl3

aplicado localmente. A administração de drogas diretamente na interface

dente/papila pode ser considerada para diminuição dos efeitos sistêmicos do

GdCl3, assim como da concentração necessária para produzir efeitos sobre o

movimento dentário. Não existem relatos aprofundados sobre a

farmacodinâmica e farmacocinética do GdCl3 no meio intersticial, o que ratifica

a necessidade de mais estudos nesta área.

6.3 Avaliações do processo de remoção do tecido hialinizado sob

influência do GdCl3 em intervalos de tempo mais curtos.

78

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85

ANEXOS

Normas para a prática Didático-Científica da Vivissecção em animais

Art. 01. Fica permitida, em todo território nacional, a vivissecção em animais,

nos termos desta lei.

Art. 02. Os biotérios e os centros de experiências e demonstrações com

animais vivos deverão ser registrados em órgão competente e por ele

autorizados a funcionar.

Art. 03. A vivissecção não será permitida:

I – sem emprego de anestesia;

II – em centros de pesquisas e estudos não registrados em órgãos

competentes;

III – sem supervisão de técnico especializado;

IV – com animais que não tenham permanecido mais de 15 dias em botério

legalmente autorizado;

V – em estabelecimento de ensino de 1º e 2º graus e em quaisquer locais

freqüentados por menores de idade.

Art. 04. O animal só poderá ser submetido ás intervenções recomendadas nos

protocolos das experiências que constituem a pesquisa ou os programas de

86

aprendizagem cirúrgica, quando durante ou após a vivissecção, receber

cuidados especiais.

Parágrafo 1 – Quando houver indicação, o animal poderá ser sacrificado sob

estrita obediência às prescrições científicas.

Parágrafo 2 – Caso não sejam sacrificados, os animais utilizados em

experiência ou demonstrações somente poderão sair do biotério 30 (trinta) dias

após intervenção, desde que destinados a pessoas ou entidades idôneas que

por eles queiram responsabilizar-se.

Art. 05. Os infratores desta lei estarão sujeitos:

I – às penalidades cominadas no artigo 64, caput, do Decreto-lei 3.688 de

03/10/1941, no caso de ser a primeira infração;

II – à interdição e cancelamento do registro do biotério ou do centro de

pesquisa, no caso de reincidência;

Art. 06. O Poder Executivo, no prazo de 90 (noventa) dias, regulamentará a

presente Lei, especificando:

I – o órgão competente para o registro e a expedição de autorização dos

biotérios e centros de experiências e demonstrações com animais vivos;

II – as condições gerais exigíveis para o registro e o funcionamento dos

biotérios;

III – o órgão e autoridades competentes para fiscalização dos biotérios e

centros mencionados no inciso I.

Art. 07. Esta lei entra em vigor na data de sua publicação.

Art. 08. Revogam-se as disposições em contrário.