Amelogenina: o que uma proteína de esmalte está fazendo no ligamento periodontal?

por Michelle T. Biz – Depto. de Morfologia da UFSC

Vê-se na imagem em destaque um maior aumento com detalhes histológicos do osso, ligamento e cemento, bem como os resots epiteliais de Malassez presente no ligamento.

Entre o dente e o osso da maxila e mandíbula, há um ligamento que conecta estes dois tecidos mineralizados: o ligamento periodontal. Este ligamento é um tecido rico em células e feixes grossos de fibras colágenas que estão inseridas no osso e no cemento (superfície da raiz do dente). Assim, o ligamento promove uma firme inserção do dente aos maxilares.

Mas, além disso, o ligamento periodontal funciona como uma espécie de barreira biológica de separação entre osso e cemento, limitando a deposição óssea continuada e a eventual proximidade do osso com a raiz, o que levaria à anquilose dentária.

A anquilose ocorrerá quando houver ausência do ligamento periodontal (geralmente consequência de trauma dental). Sem o ligamento periodontal (e, portanto, sem esta barreira biológica) a formação óssea continuada invade este espaço livremente e avança para a raiz causando uma fusão do osso à raiz do dente. Em casos mais severos, poderá ocorrer uma reabsorção continuada da raiz e substituição desta por osso, causando a perda do dente.

Por muito tempo, este mecanismo biológico de limite entre osso e cemento (manutenção do espaço do ligamento periodontal) era desconhecido, mas tudo indicava que seriam os restos epiteliais de Malassez (REM), presentes no ligamento, os responsáveis por esta função. Os REM, como o próprio nome diz, são resquícios de células epiteliais que auxiliaram a formação da raiz do dente e que, após cumprirem esta função, permanecem como ilhas e cordões ao redor da raiz (imagine como uma rede de basquete envolvendo a raiz do dente) e, por isso, foram relacionadas a esta função. Este papel estaria ligado à produção de EGF (fator de crescimento epidérmico) pelos REM. O EGF possui uma função importante na modulação da homeostase óssea, havendo assim um controle local da formação óssea (equilíbrio entre formação e reabsorção), o que seria conveniente nesta região, mantendo o osso afastado do cemento.

Porém, recentemente, mais uma molécula ganhou um papel importante nesta dinâmica: os Cientistas Descobriram Que a amelogenina, secretada pelos REM, também contribui para a manutenção do espaço do ligamento periodontal.

A amelogenina é uma proteína secretada pelos ameloblastos (células formadoras do esmalte) e estará presente na matriz durante a formação do esmalte. Os ameloblastos são derivados do mesmo tecido epitelial que dará origem aos REM. Mas se não há esmalte na raiz do dente (onde estarão os REM) porque eles secretam amelogenina? Este foi a pergunta principal dos cientistas neste trabalho.

Para encontrar a resposta, os pesquisadores realizaram o estudo em três etapas. Na primeira etapa, os cientistas isolaram células dos REM e em laboratório formaram agrupamentos dessas células (REM-C). As análises preliminares indicaram quais grupos de REM-C secretavam proteínas de interesse (amelogenina, enamelina e ameloblastina) e estes grupos foram utilizados para as etapas seguintes.

Na segunda etapa, era necessário verificar se estas proteínas interferiam no processo de mineralização. Para isso, realizaram uma cultura das REM-C juntamente com fibroblastos do ligamento (hPDLF). Ao analisarem esta cultura, verificaram que houve inibição da mineralização, o que de fato era o esperado. Descobriram ainda que a proteína responsável por esta inibição era a amelogenina, uma vez que ao adicionar anti-amelogenina na cultura, a mineralização normalizou-se (enquanto para as demais proteínas não se observou o mesmo efeito).

E a terceira etapa consistiu em uma análise in loco no dente. Para esta análise, os cientistas extraíram molares de ratos e estes dentes foram mantidos incubados por 48 horas com o meio de cultura que continha os REM-C. Decorrido os dois dias, os molares foram transplantados para os animais, onde permaneceram por 14 dias. Após análises histológicas e moleculares da formação óssea, os cientistas observaram que entre as raízes dos molares cultivados com meio REM-C com alta produção de amelogenina houve menor formação óssea. Por outro lado, quando adicionado anti-amelogenina a formação óssea se normalizou. 

Assim, a hipótese inicial de que o REM é o responsável pela barreira biológica que mantém o osso afastado de cemento vai sendo corroborada aos poucos; e a amelogenina ganhou status de molecular ativa neste processo. 

Para saber mais:

  1. Analysis of the cells isolated from epithelial cell rests of Malassez through single-cell limiting dilution
  2. Local delivery of EGF–liposome mediated bone modeling in orthodontic tooth movement by increasing RANKL expression
  3. Epidermal growth factor signalling pathway in endochondral ossification: an evidence-based narrative review

A caminho de uma restauração dentária biológica: nova formulação e aplicação apontam para um futuro clínico

por Michelle Tillmann Biz – Dpto. de Ciências Morfológicas / UFSC

A dentina constitui a maior parte do tecido mineralizado do dente. Quando acometida por cárie, as células tronco contidas no interior da polpa dentária são capazes de diferenciarem-se em odontoblastos e secretar nova dentina a partir do local da lesão; entretanto, sem serem capazes de repor a porção dentinária perdida. Isso acarreta o enfraquecimento da estrutura dentária, uma vez que esta região de dentina perdida será reposta por material restaurador que, muito embora tenha uma estética excelente, não possui a mesma resistência do tecido dentinário perdido. 

A indução de células tronco no processo de reparo da dentina ocorre via sinalização Wnt/β-catenina, e a quantidade/qualidade de dentina reparadora produzida está diretamente relacionada ao nível de atividade de sinalização. Porém, esta via pode ser bloqueada pela enzima glicogênio sintase quinase 3 (GSK-3). Assim, em um estudo de 2017, objetivando a regeneração da dentina perdida aprimorando esta via de sinalização Wnt/β-catenina, um grupo de pesquisadores utilizou um inibidor da GSK-3 (leia a resenha deste estudo no CDQ).

Neste estudo de 2017, como inibidor de GSK-3 os pesquisadores utilizaram a Tideglusib (medicamento para tratamento de Alzheimer) em esponjas biodegradáveis. Muito embora o resultado tenha sido efetivo e promissor, a forma de aplicação (em esponjas no interior da cavidade pulpar) não pareceu ser a mais adequada para uma futura aplicação clínica.

Assim, os pesquisadores partiram para o estudo de uma formulação de inibidor de GSK-3 que pudesse ser incorporado em um hidrogel, e desta forma, ser aplicado no interior da cavidade do dente com a ajuda de uma seringa (sendo esta uma das formas mais comuns de aplicação de medicamentos e substâncias no interior do dente). Quatro anos após a primeira publicação, os pesquisadores apresentaram os resultados da nova formulação. A nova medicação é chamada de NP928 e pertence à mesma categoria da droga utilizada no estudo anterior (as Thiadiazolidinones – TDZD), porém com uma solubilidade maior que a Tideglusib. Assim, foi possível incorporar a droga a um hidrogel a base de ácido hialurônico, o que tornou possível a aplicação usando uma seringa. Após aplicado na cavidade a ser restaurada, o hidrogel passa para o estado sólido com a aplicação da luz azul (fotopolimerizador comumente usado com materiais restauradores), o que acrescenta uma vantagem à sua aplicabilidade clínica. Neste novo estudo, os autores compararam a utilização deste medicamento (NP928) em esponjas biodegradáveis (como no estudo anterior) e com hidrogel (a nova via de aplicação sugerida). Embora a aplicação usando esponjas também tenha provocado a formação de dentina, os autores verificaram que o hidrogel permitiu uma formação 30% maior de dentina.

A superioridade do hidrogel na formação de dentina é explicada pela rápida difusão e liberação do fármaco, sem, contudo, alterar a bioatividade e segurança do medicamento, permitindo a condução de células tronco para o local da aplicaçãoa e formação de nova dentina no local. Além disso, a aplicação do fármaco em hidrogel no interior de seringas aproxima-se mais ao uso rotineiro em consultório, o que pode tornar esta via muito atrativa em termos de aplicações futuras. 

Atualmente, os tratamentos restauradores disponíveis não são capazes de alcançar a regeneração de dentina apresentada pelos pesquisadores, motivo pelo qual estes resultados mostram-se de fato promissores para a Odontologia. Assim, é de se esperar, em breve, novos estudos que venham a comprovar a eficácia e a segurança de uma aplicação clínica deste tratamento;

Para saber mais, acesse o artigo original abaixo:

O impacto do câncer de boca na qualidade de vida dos pacientes

Por Filipe Modolo – Dpto. de Patologia, UFSC

Imagem original: fundacred.org.br

O câncer de boca é uma doença extremamente importante no contexto da saúde pública do Brasil, representando o quinto tipo de câncer mais frequente entre os homens e o 12º entre as mulheres1. Tal importância já foi anteriormente discutida neste Blog, no texto: Qual o seu lugar na “fila do câncer de boca”. O tratamento do câncer de boca é determinado pelo estádio clínico da doença e deve levar em conta a preservação das funções bucais, mastigação, ato de engolir e fala2. A remoção de todo o tumor e mais uma parte do tecido não doente na sua volta é o tratamento padrão e pode ser complementada por radioterapia ou quimioterapia. Continuar lendo

A Odontologia brasileira é uma das melhores do mundo!

Por Filipe Modolo – Dpto. de Patologia, UFSC

A Odontologia do Brasil está entre as melhores do mundo. Essa afirmação, apesar de verdadeira, parece contraditória, pois nossas condições gerais de educação e saúde encontram-se em um nível bastante baixo. Como isso pode acontecer? Qual seria a origem de tanta contradição? Continuar lendo