The rise of bone defects in the last decades has become a worldwide problem. They can arise from several causes such as tumors, trauma, infection, nutrition and bone diseases. This may compromise the mechanical and biological functions of bone tissue. Autografts, allografts and xenografts are some attractive alternatives used for bone tissue regeneration, however, several factors such as high risk of infection, immunogenic response and lack of donor has limited their use. Tissue Engineering is an interdisciplinary area that combines biomaterials and bioactive molecules to promote the repair and regeneration of bone. Scaffolds are 3D matrices that act as temporary templates, allowing cell adhesion and proliferation providing mechanical support until new bone tissue formation. Rapid prototyping technologies allow the production of 3D structures with controlled architecture from models created by computer-aided design, through a layer-by-layer process. The present work describes the production and characterization of βeta-Tricalcium phosphate/Alginate 3D scaffolds. Higher concentrations of βeta-Tricalcium phosphate provide structures with better mechanical and biological properties.

Com o aumento da expectativa de vida, o impacto negativo da deficiência estrogênica tornou-se mais significativo para as mulheres. Tanto o treinamento força quanto à terapia de reposição hormonal se mostraram capazes de atenuar diversos sintomas deletérios da menopausa. O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos do treinamento força e/ou do tratamento hormonal sobre a estrutura óssea, o metabolismo e a adiposidade de ratas adultas ovariectomizadas. Na primeira etapa (protocolo 1) foi estabelecida a forma de tratamento hormonal. Para tal, 32 fêmeas Wistar foram ovariectomizadas aos 90 dias de vida e divididas em quatro grupos experimentais (n=8/cada): Sham (controle), OVX (ovariectomizada), BED (ovariectomizadas, tratadas com estradiol 0,7μg/100g diariamente) e BEC (ovariectomizadas, tratadas com estradiol de 1.5μg/100g, ciclicamente). O tratamento teve início aos 120 dias de vida, com duração de 21 dias. O tratamento diário induziu efeitos negativos com a diminuição da ingestão alimentar e o aumento da massa do útero. O tratamento hormonal sobre os parâmetros ósseos avaliados indicam que tanto o tratamento diário como o cíclico promovem na ovariectomia equilíbrios entre os processos de reabsorção e formação óssea, porém o tratamento diário proporcionou uma influência negativa sobre a massa do útero e a morfologia do tecido adiposo subcutâneo. Por esse motivo o tratamento cíclico foi escolhido por induzir modificações positivas sobre os tecidos avaliados. Na segunda etapa do estudo (protocolo 2),foram avaliadas 40 fêmeas Wistar divididas, aos 120 dias de vidas, em cinco grupos experimentais (n=8/cada):Sham (controle), OVX (ovariectomizadas),ovariectomizadas tratadas com benzoato de estradiol (BE), ovariectomizadas treinadas (EX) e ovariectomizadas tratadas com benzoato de estradiol e treinadas (BE+EX), sendo o período experimental de 6 semanas. O treinamento de força e/ ou a reposição cíclica proporcionou para a estrutura óssea melhora da microarquitetura com aumento da expressão de ERα, aumento das dimensões ósseas, densidade mineral óssea do fêmur. No tecido adiposo também foi observado à diminuição da massa e área dos adipócitos, no conteúdo de gordura corporal total e do tronco, aumento da expressão de PPAR-γ e melhoras sobre os perfis glicêmicos e hormonais. O treinamento força mostrou-se capaz de induzir de forma benéfica algumas alterações fisiopatológicas relacionadas à menopausa, promovendo mudanças importantes sobre a adiposidade e a estrutura óssea. Além disso, esta modalidade de treinamento associada ao tratamento hormonal também foi capaz de promover maiores mudanças nos parâmetros ósseos e de adiposidade. Com isso, houve melhoras na expressão de PPAR-γ, no conteúdo de glicogênio hepático, nos depósitos de gordura, no perfil bioquímico e na expressão de ERα no tecido ósseo. Com base em nossos achados, concluímos que o treinamento força deve ser considerado uma ferramenta de valor contra os efeitos deletérios induzidos pela deficiência estrogênica.

A baixa relação de ômega-6/ômega-3 esta relacionada com propriedades benéficas para a saúde óssea. No entanto, a dieta rica nestes compostos pode levar a obesidade. Adipócitos e osteoblastos derivam de células progenitoras comuns, e o consumo de óleo de canola pode ter ação adipogênica e osteogênica. Nosso objetivo foi avaliar a adiposidade abdominal, insulina e estrutura óssea em ratos tratados com dieta contendo baixa relação ômega-6/ômega-3, proveniente do óleo de canola. Após desmame, os ratos foram divididos em grupos alimentados com dieta normocalórica: Controle (S) e experimental (C), contendo 7ml/100g de óleo de soja ou de canola e grupos tratados com dieta rica em lipídios: Controle (7S) ou hiperlipídico contendo 19ml/100g de óleo de soja (19S) ou de canola (19C), até completarem 60 dias de idade. Os dados foram significativos com P<0,05. No primeiro modelo, o grupo C apresentou redução de: Massa e área do adipócito intra-abdominal; Colesterol; Insulina; Densidade mineral (DMO) e massa óssea total e na coluna vertebral; Massa do fêmur; Espessura da diáfise; DMO do fêmur e das vértebras lombares e radiodensidade da cabeça do fêmur. No segundo modelo, os grupos 19S e 19C apresentaram maior ingestão calórica, densidade corporal, massa de gordura intra-abdominal, e maior massa e comprimento do fêmur e da coluna lombar. O grupo 19S apresentou maior área e menor número de adipócitos da região retroperitoneal. Glicose e a insulina foram aumentadas no grupo 19C vs. 7S. A tomografia do fêmur revelou maior radiodensidade na região proximal e da coluna lombar, no grupo 19C. Sugerimos que a quantidade e o tipo de lipídio consumido, após o desmame, induzem não somente o desenvolvimento corporal e os depósitos de gordura, além de afetarem a resistência insulínica e a saúde óssea

A menopausa, fenômeno fisiológico que ocorre em todas as mulheres, em média, aos 51 anos, é acompanhada em cerca de 80% dos casos de sintomas como fogachos, secura vaginal, irritabilidade e insônia, que interferem na qualidade de vida e na produtividade socioeconômica das mulheres, além de predispô-las a doenças crônico-degenerativas, como arteriosclerose, obesidade e distúrbios cardiovasculares. A terapia de reposição hormonal à base de estrógenos, que visa reduzir os incômodos da menopausa, está associada ao aumento do risco de câncer de mama e do endométrio, como foi demonstrado em estudos científicos. Considerando que as mulheres orientais, consumidoras de soja, apresentam doenças crônico-degenerativas e câncer em taxas inferiores às dos países ocidentais, as isoflavonas da soja têm sido testadas em estudos clínicos e experimentais, porém com obtenção de dados até contraditórios. O presente estudo investigou o efeito da administração crônica de isoflavonas de soja no útero, mamas e tecidos adiposo e ósseo de ratas ovariectomizadas. Quarenta ratas Wistar adultas foram distribuídas em quatro grupos experimentais: a) ovariectomizadas: grupo ISO, recebendo isoflavonas de soja (100mg/kg/dia/v.o.); b) ovariectomizadas: grupo BE, recebendo benzoato de estradiol (10µg/kg/dia/s.c.); c) ovariectomizadas: grupo OVX, recebendo salina (0,1ml/100g/dia/v.o.); d) controles: grupo FO, recebendo salina (0,1ml/100g/dia/v.o.). Antes e durante os 90 dias de tratamento, foram analisados os esfregaços vaginais, para acompanhamento do ciclo estral, determinação do peso corporal e do consumo de ração semanal. Após esse período, os animais foram anestesiados e o sangue coletado para análise de estradiol e progesterona séricos, por radioimunoensaio; e lipidograma e glicose, por espectrofotometria. Posteriormente, os animais foram sacrificados e necropsiados, coletando-se o útero, mamas, gordura intra-abdominal e fêmur para macroscopia e pesagem. Os tecidos selecionados para o estudo foram corados em HE, analisados por microscopia óptica e histomorfometria, visando investigar alterações do crescimento celular (software V.S NIH Image-J; imagens digitais-optronicos CCD). No grupo tratado com isoflavonas, o peso corporal diminuiu em relação OVX, no qual ocorreu aumento de peso em comparação aos animais falso-operados. O exame macroscópico revelou que o útero diminuiu de peso nas ratas do grupo ISO, semelhante às do OVX. Além disso, a histopatologia das glândulas endometriais não mostrou alterações entre os grupos ISO e OVX. Contudo, o grupo BE apresentou proliferação glandular, pseudoestratificação epitelial, frequentes mitoses típicas, metaplasia escamosa, infiltrado eosinofílico e hidrométrio. A concentração de estradiol no grupo ISO foi semelhante à do OVX. Porém, no grupo BE, o estradiol e o peso uterino apresentaram-se aumentados em relação ao OVX. Não foram observadas diferenças na histomorfometria mamária entre os grupos. Houve redução no peso do tecido adiposo abdominal no grupo ISO, comparado com o OVX, sem identificação de alterações morfológicas significativas, apenas hipotrofia celular, confirmada pela histomorfometria. Apesar de não ter havido diferenças na concentração de glicose, colesterol total e triglicerídeos, entre os grupos, o colesterol-HDL apresentou aumento no grupo ISO. Não houve diferença na densitometria do fêmur entre os grupos avaliados. Esses resultados indicam que o tratamento crônico com isoflavonas de soja, na dose testada, não induz mudanças significativas no útero, mamas e tecidos adiposo e ósseo, sugerindo segurança no tratamento, sem risco para o desenvolvimento de câncer.

A amamentação representa um período de intensa mobilização óssea para produção de leite. Durante esta fase, a mulher sofre uma grande perda de massa óssea com evidências de recuperação após o desmame. Atualmente este tem sido um período preocupante na vida mulher, pois há suspeitas desta perda óssea na lactação gerar um efeito tardio na densidade mineral óssea (DMO) quando esta mulher está na pós-menopausa. A DMO reduzida é o principal fator de risco para a osteoporose que afeta em torno de 200 milhões de mulheres com mais de cinquenta anos no mundo. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da prática da amamentação na densidade mineral óssea de mulheres na pós-menopausa. Para isto, foi realizada uma revisão sistemática da literatura. A busca de artigos foi feita em bases dados (Lilacs, Medline via Pubmed e Scopus) complementada por checagem manual de referências. Foi identificado um total de 181 artigos e, após aplicação dos critérios de inclusão, selecionados 24 artigos para a revisão sistemática. Os resultados dos diversos estudos são divergentes em questões metodológicas, de classificação da duração da amamentação, quanto às variáveis confundidoras, grupo de idade e etnia, o que dificulta a comparabilidade entre eles. Parte dos estudos referem algum tipo de efeito (positivo ou negativo) e outra parte não, sendo mais frequente a observação de uma correlação inversa entre a amamentação e a densidade mineral óssea em pós-menopausadas. Porém, quando outras variáveis (número de gestações, idade, tempo desde a menopausa, entre outras) são consideradas na análise em conjunto com a amamentação, este último perde a relação de significância. Ainda são necessários mais estudos com melhor rigor metodológico para avaliar se de fato o efeito pode ser atribuído à amamentação ou a outros fatores que também estão relacionados com a densidade mineral óssea na pós-menopausa.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a biocompatibilidade de blocos de enxerto de osso bovino esponjoso acelular e desmineralizado (Gen-Ox®, Baumer S.A.). Um bloco cilíndrico (5x12mm) de material de enxerto foi implantado em músculo abdutor da coxa de 30 ratos, sendo os animais sacrificados 3, 7, 14, 21 e 28 dias (n=6) após as cirurgias. Após a tomada das radiografias, as peças foram removidas para o processamento histológico. A análise histológica mostrou que nos períodos de 3 e 7 dias foi evidenciado um processo inflamatório agudo, caracterizado pela presença de neutrófilos, reabsorção do coágulo sanguíneo e angiogênese. Entre 14 e 21 dias, verificou-se a reabsorção da matriz implantada por células mononucleadas, raras células gigantes e sua substituição por tecido conjuntivo fibroso rico em vasos e células. Aos 28 dias, na maioria dos casos, observou-se apenas pequenos fragmentos de matriz implantada envolto por tecido conjuntivo característico da região. Radiograficamente, não se notou evidências de mineralização. Com base nos resultados obtidos concluímos que o enxerto de matriz de osso esponjoso bovino desmineralizado em bloco é biocompatível quando implantado em tecido conjuntivo intramuscular de ratos, sendo absorvido e substituído por tecido conjuntivo característico da região, sem qualquer indício de ocorrência de osteogênese ectópica.

Foram avaliados os efeitos da ingestão crônica de cafeína e exercício de natação sobre o tecido ósseo. Ratos Wistar jovens (n = 32) alocados em quatro grupos: sedentário controle (SCO), sedentário + cafeína (SCAF), treinados (TCO) e treinados + cafeína (TCAF), receberam 1 mg/ml de cafeína em água durante 30 dias (SCAF e TCAF) e foram submetidos a 21 dias de natação em intensidade moderada (TCO e TCAF). A tíbia esquerda foi submetida a ensaio biomecânico para determinação do coeficiente de rigidez, limite de elasticidade e carga máxima. A área de tecido ósseo primário e espessura do disco epifisário foram avaliadas no fêmur. Não foram observadas alterações nas propriedades biomecânicas e na deposição de tecido ósseo primário. O grupo SCAF apresentou maior espessura no disco epifisário distal. Os resultados sugerem que o treinamento moderado de natação e a ingestão de cafeína não provocaram alterações morfológicas e biomecânicas do tecido ósseo.

Objective: The aim of this study was to evaluate the effects of gliclazide on oxidative stress, inflammation, and bone loss in an experimental periodontal disease model. Material and Methods: Male albino Wistar rats were divided into no ligature, ligature, and ligature with 1, 5, and 10 mg/kg gliclazide groups. Maxillae were fixed and scanned using micro-computed tomography to quantify linear and bone volume/tissue volume (BV/TV) and volumetric bone loss. Histopathological, immunohistochemical and immunofluorescence analyses were conducted to examine matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), cyclooxygenase 2 (COX-2), cathepsin K, members of the receptor activator of the nuclear factor kappa-Β ligand (RANKL), receptor activator of nuclear factor kappa-Β (RANK), osteoprotegerin (OPG) pathway, macrophage migration inhibitory factor (MIF), superoxide dismutase-1 (SOD-1), glutathione peroxidase-1 (GPx-1), NFKB p 50 (Cytoplasm), NFKB p50 NLS (nuclear localization signal), PI3 kinase and AKT staining. Myeloperoxidase activity, malondialdehyde and glutathione levels, while interleukin-1 beta (IL-1β) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) levels were evaluated by spectroscopic ultraviolet-visible analysis. A quantitative reverse transcription polymerase chain reaction was used to quantify the gene expression of the nuclear factor kappa B p50 subunit (NF-κB p50), phosphoinositide 3-kinase (PI3k), protein kinase B (AKT), and F4/80. Results: Micro-computed tomography showed that the 1 mg/kg gliclazide treatment reduced linear bone loss compared to the ligature, 5 mg/kg gliclazide, and 10 mg/kg gliclazide treatments. All concentrations of gliclazide increased bone volume/tissue volume (BV/TV) compared to the ligature group. Treatment with 1 mg/kg gliclazide reduced myeloperoxidase activity, malondialdehyde, IL-1β, and TNF-α levels (p≤0.05), and resulted in weak staining for COX-2, cathepsin k, MMP-2, RANK, RANKL, SOD-1, GPx-1,MIF and PI3k. In addition, down-regulation of NF-κB p50, PI3k, AKT, and F4/80 were observed, and OPG staining was strong after the 1 mg/ kg gliclazide treatment. Conclusions: This treatment decreased neutrophil and macrophage migration, decreased the inflammatory response, and decreased bone loss in rats with ligature-induced periodontitis.

Objective: The goal of the present study was to determine the effect of systemic and topical ozone application on alveolar bone loss (ABL) by evaluating the effect of Hypoxia-inducible factor −1 alpha (HIF-1-α) and receptor activator of NF-kB ligand (RANKL)-positive cells on histopathological and immunohistochemical changes in a rat periodontitis model. Methodology: Thirty male Wistar rats were divided into three groups: 1) Group C (control group); 2) Group SO (systemic ozone group) and 3) Group TO (topical ozone group). Experimental periodontitis was induced with a 3/0 silk suture placed at the mandibular left first molars of rats, and the suture was removed 14 days later. Ozone gas was injected intraperitoneally (0.7 mg/kg) in SO group. Topical ozone application protocol was performed using an ozone generator at 80% concentration (4th grade) 90- degree probe for the duration of 30 s. Both ozone applications were carried out for two weeks at intervals of two days. Histomorphometric and immunohistochemical analysis were performed. Results:ABL was significantly lower in Group SO compared to Group C (p: 0.0052). HIF-1α- positive cells were significantly lower in Group TO than in Group C (p: 0.0043). RANKL-positive cells were significantly lower in Group SO and in Group TO compared to the control group (p: 0.0033, p: 0.0075, respectively). Conclusion: Both ozone applications decreased RANKL-positive cell counts, TO application decreased HIF-1-α positive cells counts, and SO application was found to be more effective in reducing ABL compared to control group.

Objective:The present study aimed to investigate the participation of focal adhesion kinases (FAK) in interactions between osteoblastic cells and titanium (Ti) surfaces with three different topographies, namely, untreated (US), microstructured (MS), and nanostructured (NS). Methodology; Osteoblasts harvested from the calvarial bones of 3-day-old rats were cultured on US, MS and NS discs in the presence of PF-573228 (FAK inhibitor) to evaluate osteoblastic differentiation. After 24 h, we evaluated osteoblast morphology and vinculin expression, and on day 10, the following parameters: gene expression of osteoblastic markers and integrin signaling components, FAK protein expression and alkaline phosphatase (ALP) activity. A smooth surface, porosities at the microscale level, and nanocavities were observed in US, MS, and NS, respectively. Results: FAK inhibition decreased the number of filopodia in cells grown on US and MS compared with that in NS. FAK inhibition decreased the gene expression of Alp, bone sialoprotein, osteocalcin, and ALP activity in cells grown on all evaluated surfaces. FAK inhibition did not affect the gene expression of Fak, integrin alpha 1 ( Itga1 ) and integrin beta 1 ( Itgb1 ) in cells grown on MS, increased the gene expression of Fak in cells grown on NS, and increased the gene expression of Itga1 and Itgb1 in cells grown on US and NS. Moreover, FAK protein expression decreased in cells cultured on US but increased in cells cultured on MS and NS after FAK inhibition; no difference in the expression of vinculin was observed among cells grown on all surfaces. Conclusions: Our data demonstrate the relevance of FAK in the interactions between osteoblastic cells and Ti surfaces regardless of surface topography. Nanotopography positively regulated FAK expression and integrin signaling pathway components during osteoblast differentiation. In this context, the development of Ti surfaces with the ability to upregulate FAK activity could positively impact the process of implant osseointegration.