Influencia da deficiencia de vitamina D nos padrões de expressão genica durante a osseointegração / Influence of vitamin D deficiency in gene expression profiles during osseointegration

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

A deficiência de vitamina D pode representar um fator de risco para a perda de implantes. Os objetivos deste estudo foram: (a) investigar a influência da deficiência de vitamina D nos padrões de expressão gênica durante a osseointegração in vivo, e (b) avaliar a influência da vitamina D e do titânio na expressão de genes relacionados ao metabolismo ósseo in vitro. Para atingir o primeiro objetivo, dezesseis ratos foram distribuídos em quatro grupos segundo o tipo de dieta recebida e à inserção ou não de implante em seus fêmures: OSTV+ (dieta padrão/ osteotomia), OSTV- (dieta deficiente de vitamina D/ osteotomia), NTV+ (dieta padrão/ inserção de implante) e NTV- (dieta deficiente de vitamina D/ inserção de implante). Duas semanas após a cirurgia, o RNA foi isolado a partir do tecido ósseo, e as expressões de aproximadamente 41.000 transcritos foram determinadas pela tecnologia de microarray. A comparação entre os grupos foi realizada através de ANOVA bifatorial (correção de Benjamini-Hochberg, pY0,05). Investigou-se a provável co-regulação e função dos genes alterados através da aplicação de algoritmos de clusterização (hierárquico e PAM) e comparação com os bancos de dados da KEGG e Ontologia Gênica. Para abordar o segundo objetivo, células multipotentes de medula óssea foram cultivadas sobre superfícies plásticas ou discos de titânio, com meio de cultura suplementado ou não com vitamina D. O RNA foi extraído das células após um, três, sete e quatorze dias de cultura e as expressões dos genes de colágeno tipos I, II e X, osteocalcina, osteopontina, osteonectina, RUNX2 e SOX9 foram medidas por RT-PCR. Os resultados mostraram que a expressão de 1.668 transcritos foi alterada in vivo. Esta alteração foi atribuída à inserção do implante em 1.661 transcritos, à deficiência de vitamina D em 13 transcritos (entre eles: NPAS2, Per2, GILZ, IGFBP3, Fra1, B29 e RGD1564491); e à interação entre os dois fatores em 7 transcritos (entre eles: EPO, Cyp2b15, Pole e CTTNBP2). Os genes agruparam-se em dois padrões alterados de expressão onde a inserção de implante induziu (1.080 transcritos) ou suprimiu (588 transcritos) a expressão gênica, e a deficiência de vitamina D atenuou a expresão. Estes genes participaram de cinco processos durante a osseointegração: formação de matriz extracelular, controle do metabolismo ósseo, angiogênese, proliferação celular e resolução da inflamação e resposta imune. Os genes integrantes de matriz extracelular mais afetados pela inserção do implante in vivo foram colágeno tipos II e X. A clusterização hierárquica mostrou que o gene NPAS2 localizou-se no cluster do colágeno tipos II e X, enquanto o Per2 localizou-se no cluster do TSC22, B29 e RGD1564491. In vitro, a expressão do colágeno tipos II e X foi induzida após um dia quando as células foram cultivadas sobre discos de titânio, mas não foi afetada pela vitamina D. Concluiu-se que a deficiência de vitamina D afetou a expressão gênica após durante a osseointegração; a expressão dos colágenos II e X aumentou quando da presença de titânio (in vivo e in vitro), e reduziu quando da deficiência de vitamina D (in vivo, mas não in vitro).

ASSUNTO(S)

titanium genetica genetics molecular biology titanio implantes dentários dental implants biologia molecular

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