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Sistema Rankl-Rank-Opg e o Seu Papel Na
Sistema Rankl-Rank-Opg e o Seu Papel Na
Sistema Rankl-Rank-Opg e o Seu Papel Na
EGAS MONIZ
junho de 2016
INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
EGAS MONIZ
e coorientado por
Mestre Filipa Jourdan
junho de 2016
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, as pessoas mais importantes da minha vida. Tudo o que sou, devo-
vos a vocês, são o melhor de mim. Deram-me todas as oportunidades, ajudaram-me,
apoiaram-me e impulsionaram-me a fazer sempre mais e melhor; a nunca desistir e a lutar
pelos meus objetivos com garra e ambição até ao fim. Obrigada por toda a compreensão,
carinho e amor que, mesmo estando longe, me proporcionam todos os dias. Sem o vosso
apoio incondicional todo este caminho teria sido mais difícil e doloroso. Obrigada por
serem quem são e por terem acreditado sempre em mim.
Ricardo Reis
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar, ao meu orientador Professor Doutor Carlos Monteiro, por toda
a ajuda e disponibilidade cedida, por toda a paciência e por ter tornado este desafio mais
fácil de ser superado.
À minha co-orientadora, Mestre Filipa Jourdan, que se mostrou sempre acessível
para responder às minhas questões e auxiliar-me em tudo o que precisei, e por todo o
apoio que me deu.
À Professora Doutora Guilhermina Moutinho, que apesar do seu nome não estar
no papel, aconselhou-me e nunca hesitou em ajudar-me.
A todos os professores do ISCSEM, por todo o conhecimento que me transmitiram
ao longo destes cinco anos, por terem aumentado o meu amor pela Medicina Dentária e
me impulsionarem a querer saber mais, descobrir mais, a ser uma profissional de saúde
cada vez melhor.
Aos meus pais. Nunca é demais agradecer-vos, chega mesmo a ser impossível
agradecer-vos o suficiente. Não existe papel no mundo que chegue para explicar a minha
gratidão. Para sempre em dívida convosco.
À Carolina Almeida, minha prima, companheira de casa e, mais que isso, irmã.
Obrigada pelo apoio gigante e por teres tornado mais fáceis estes cinco anos de faculdade.
Não existe ninguém tão bondosa como tu. Os momentos que partilhámos são memórias
que levo para a vida.
Aos meus melhores amigos, Ana Santos e Ricardo Oliveira. Já perdi a conta aos
anos em que me levantam sempre que eu caio e aturam as minhas neuras nos meus
momentos de loucura. Obrigada por todo o apoio. São a família que escolhi.
À Sofia Correia, por teres partilhado comigo a tua energia e loucura quando mais
precisava.
À Liliana Gonçalves, pela amizade e carinho nestes cinco anos. És para a vida. À
Inês Santos, a minha parceira de box, pelo companheirismo principalmente nestes últimos
dois anos. À Catarina Patinha, a minha companheira de biblioteca, a tua companhia bem-
disposta ajudou que estes últimos meses tivessem passado mais facilmente.
Por fim, a todos aqueles que, de uma maneira ou de outra, ajudaram no meu
crescimento académico e pessoal.
RESUMO
1
2
ABSTRACT
3
4
ÍNDICE
I. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 11
1.Doença Periodontal.......................................................................................... 14
1.1.Definição .................................................................................................. 14
1.2.Epidemiologia ........................................................................................... 14
1.5.Etiologia ................................................................................................... 17
2.3.1.Osteoblastos ....................................................................................... 22
2.3.2.Osteoclastos ....................................................................................... 23
3.3.Osteoprotegerina....................................................................................... 32
5
3.4.1.Fator associado ao recetor TNF 6 ...................................................... 33
3.6.2.1.Neutrófilos .................................................................................. 41
3.6.2.2.Células T e B .............................................................................. 41
3.6.3.1.Lipopolissacarídeos .................................................................... 44
III.CONCLUSÃO ....................................................................................................... 51
IV.BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... 52
6
ÍNDICE DE FIGURAS
7
8
LISTA DE ABREVIATURAS
9
OCIF – fator inibidor de osteoclastos
ODF – fator de diferenciação de osteoclastos
OPG – osteoprotegerina
OPGL – ligante osteoprotegerina
OSCAR – recetor associado aos osteoclastos
OSM – oncostatina M
PAMPs – padrões moleculares associados a patogéneos
PC – periodontite crónica
PNC – proteínas não-colagenosas
PGE2 – prostaglandina E2
PI3K – fosfatidilinositol 3 quinase
PIP3 – fosfatidilinositol-(3,4,5)-trifosfato
PMN’s – leucócitos polimorfonucleares
PSD – sinergia microbiana e disbiose (do inglês: polymicrobial synergy and dysbiosis)
PTH – hormona paratiroideia
RNA – ácido ribonucleico
RANK – recetor ativador do fator nuclear kappa B
RANKL – ligante do recetor ativador do fator nuclear kappa B
SCF – fator de células estaminais
sRANKL – RANKL solúvel
TGF- – fator de transformação de crescimento beta
Th – células T auxiliares
TLRs – toll-like receptors
TNF – fator de necrose tumoral
TNFSF-11 – membro 11 da superfamília de ligantes do fator de necrose tumoral
TRAF – fatores associados ao recetor TNF
TRANCE – citoquina indutora de ativação relacionada com o TNF
TRAP – fosfatase ácida resistente ao tartarato
V-H+ATPase – H+-adenosina trifosfatase do tipo vacuolar
10
Introdução
I. INTRODUÇÃO
11
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
situação de patologia (Feng & McDonald, 2011; Tabari, Azadmehr, Tabrizi, Hamissi, &
Ghaedi, 2013).
A excessiva reabsorção óssea alveolar é a característica mais marcante da
periodontite crónica e, se não for travada, pode levar ao aparecimento de mobilidade
dentária, resultando, em última instância, na perda dentária. (Cochran, 2008; Petersen &
Ogawa, 2012)
Os osteoclastos são as principais células envolvidas na reabsorção óssea, sendo a
sua atividade essencial para a modelação e remodelação óssea. O sistema
RANKL/RANK/OPG está intimamente ligada à diferenciação e ativação dos
osteoclastos, e a sua regulação é essencial para a promoção de reabsorção óssea (Burr &
Allen, 2014; Lerner, 2004; F. Xu & Teitelbaum, 2013).
O RANKL, também conhecido como TNFSF-11 (membro 11 da superfamília de
ligantes do fator de necrose tumoral), TRANCE (citoquina indutora de ativação
relacionada com o TNF), ODF (fator de diferenciação de osteoclastos) e OPGL (ligante
osteoprotegerina), é uma proteína fundamental para a ativação da osteoclastogénese e
um importante biomarcador da reabsorção óssea. Na periodontite, o RANKL é expresso
maioritariamente pelos linfócitos B e T, mas também é induzido por vários mediadores
pró-inflamatórios envolvidos na resposta imunológica do hospedeiro. (Hienz, Paliwal,
& Ivanovski, 2015; Lerner, 2004).
A ligação do RANKL ao RANK conduz à ativação de RANK, que leva ao
recrutamento de TRAFs, sendo o mais importante o TRAF6. Estes desencadeiam
transduções de sinal em cascata, que conduzem à formação e ativação dos osteoclastos:
NF-B, JNK, ERK, p38, NFATc1 e Akt. Estes mediadores estimulam a ativação de
genes específicos cruciais para a diferenciação e função osteoclástica, resultando em
quadros clínicos de reabsorção óssea (Bilezikian, Raisz, & Martin-Third, 2008; Kim &
Kim, 2016; F. Xu & Teitelbaum, 2013).
No sistema RANKL/RANK/OPG, a OPG liga-se competitivamente ao RANKL,
impedindo assim a interação entre RANK/RANKL. Isto traduz-se na inibição da
diferenciação osteoclástica e, consequentemente, na diminuição da reabsorção óssea
(Yucel-Lindberg & Båge, 2013).
A diminuição da perda óssea alveolar é um dos maiores desafios clínicos da
periodontite, e visto que a reabsorção óssea está intimamente relacionada com a
regulação do sistema RANKL/RANK/OPG, a investigação e realização de estudos
sobre os processos biológicos envolvidos neste sistema são de máxima importância na
12
Introdução
13
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
II. DESENVOLVIMENTO
1. Doença Periodontal
1.1. Definição
A periodontite crónica (PC) é definida como uma “doença inflamatória dos
tecidos de suporte do dente causada por microrganismos específicos ou grupos
específicos de microrganismos, resultando numa destruição progressiva do ligamento
periodontal e osso alveolar com aumento da profundidade de sondagem, recessão
gengival ou ambos” (Flemming, 1999)
De acordo com Lindhe (1999) e Highfield (2009), a PC pode ser classificada
quanto à sua distribuição em:
Localizada – quando menos de 30% das localizações dentárias se
encontram afetadas pela doença;
Generalizada – quando 30% ou mais das localizações dentárias se
encontram afetadas pela doença.
Quando à severidade:
Leve – até 2mm de perda de inserção clínica (IC);
Moderada – entre 3-4mm de perda de IC;
Severa – 5mm ou mais de perda de IC.
1.2. Epidemiologia
A periodontite é uma das doenças crónicas mais comuns no mundo, chegando a
afetar 750 milhões de pessoas. Apresenta uma prevalência de 50% nos adultos, no
entanto este valor aumenta com o avanço da idade, chegando a atingir valores entre 70-
90% em indivíduos com idades compreendidas entre 60-74 anos. Embora seja registada
mais frequentemente em adultos e idosos, também pode ocorrer em crianças e
adolescentes como consequência da acumulação crónica de placa bacteriana e tártaro
(Newman et al., 2015; G. P. Wang, 2015).
Juntamente com a cárie dentária, é uma das doenças orais mais prevalentes,
sendo também uma das maiores causas de perda dentária. Afeta diretamente a qualidade
de vida dos seus portadores, com redução da capacidade funcional, auto-estima e
relações sociais (Durham et al., 2013; Petersen & Ogawa, 2012).
A periodontite crónica é a forma mais prevalente de periodontite. É considerada
uma doença com uma taxa de progressão lenta a moderada, mas pode ter períodos de
14
Desenvolvimento
progressão rápida. Geralmente é indolor, e pode passar despercebida até ser feito o
exame clínico e radiográfico periodontal pelo médico dentista, pelo que pode ser
considerado uma doença silenciosa (Highfield, 2009; Newman et al., 2015).
15
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 2 - Aspeto clínico da periodontite crónica. Podemos observar recessão gengival e perda óssea
generalizada. (Adaptado a partir de Ohlrich et al., 2009)
O padrão de reabsorção óssea alveolar tanto pode ser horizontal como vertical
(ou angular), no entanto a primeira situação é a mais comum. No padrão horizontal, a
perda óssea ocorre uniformemente na maioria das faces ósseas, enquanto o padrão
vertical se manifesta quando a perda óssea é maior numa superfície dentária que na
adjacente. Quando a reabsorção óssea é muito extensa, como é frequente acontecer nos
16
Desenvolvimento
1.5. Etiologia
A PC é uma doença multifatorial, em que o equilíbrio normal entre a microbiota
subgengival e a resposta imune do hospedeiro está comprometido. Uma alteração a este
equilíbrio pode ocorrer devido a mudanças na quantidade/qualidade do biofilme
dentário, mudanças na resposta do hospedeiro, influências ambientais/comportamentais
ou uma combinação das anteriores (Richard P Darveau, 2010; Ohlrich, Cullinan, &
Seymour, 2009; Pihlstrom et al., 2005)
17
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 3 - Modelo da sinergia polimicrobiana e disbiose. Uma comunidade que inicialmente se encontrava
em equilíbrio com o hospedeiro, sofre colonização por patogénios-chave. Estes, através da comunicação com
patogénios acessórios, elevam a virulência da comunidade bacteriana, formando uma comunidade disbiótica.
Isto traduz-se numa desregulação do sistema imune e rutura da homeostase dos tecidos. (Adaptado a partir
de G. Hajishengallis & Lamont, 2012)
18
Desenvolvimento
(pathobionts). A inflamação e degradação tecidual, por sua vez, vão gerar produtos que
constituem uma fonte de nutrientes para a comunidade, facilitando o crescimento da
mesma (Figura 3) (Gaffen & Hajishengallis, 2008; Round & Mazmanian, 2009).
A flora microbiana subgengival, através da libertação de substâncias nocivas,
contribui diretamente para a ocorrência de danos nos tecidos gengivais e periodontais
(numa pequena proporção), no entanto o seu papel principal na patogénese da
periodontite baseia-se na iniciação e manutenção de respostas imuno-inflamatórias,
responsáveis pela maioria da degeneração tecidual (Garlet et al., 2006; Graves &
Cochran, 2003; Newman et al., 2015).
Embora as bactérias periodontais sejam o fator inicial no desenvolvimento da
PC, estes microrganismos tanto estão presentes em indivíduos com periodontite como
em indivíduos com tecido periodontal saudável, apesar de nos primeiros estarem
presentes em concentrações bastante mais elevadas, sugerindo que o biofilme dentário é
necessário, mas não suficiente para induzir a periodontite. Isto levou a uma nova área de
investigação, em que se verificou que não são apenas as bactérias que desempenham um
papel crucial no desenvolvimento da doença, mas também a resposta imune do
hospedeiro aos patogénios periodontais apresenta grande relevância no processo
(Cortelli et al., 2008; G. Hajishengallis & Lamont, 2012; George Hajishengallis, 2014).
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Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
microbiota da placa por si só não é suficiente para começar ou fazer progredir a doença.
O ataque inicial e persistente dos agentes patogénicos periodontais desenvolve uma
resposta inflamatória, que por sua vez desencadeia uma resposta imunológica, sendo
esta última a responsável pela grande maioria dos danos infligidos aos tecidos
periodontais (Kajiya et al., 2010; Trombelli et al., 2004).
Em condições fisiológicas, uma alteração na flora bacteriana resulta numa
libertação moderada de mediadores inflamatórios; cuja finalidade, em conjunto com as
células imunitárias de defesa, é a eliminação das bactérias no sulco, mantendo a saúde
periodontal. No entanto, em indivíduos portadores da doença, a resposta imunitária aos
patogénios periodontais parece perder o controlo efetivo contra as bactérias desafio
bacteriano e, em vez de possuir um papel protetor, como era suposto, tem antes um
papel destruidor, sendo responsável pela degradação dos tecidos periodontais. A
resposta imunológica pode ser alterada por modificações na microflora, por uma
resposta do hospedeiro inadequada e/ou por mudanças ambientais (Figura 4) (Newman
et al., 2015).
20
Desenvolvimento
2. Tecido Ósseo
Em condições fisiológicas, os processos de remodelação óssea encontram-se
cuidadosamente regulados e controlados por fatores sistémicos e locais, resultando
assim num equilíbrio dinâmico entre formação e reabsorção óssea (Bruzzaniti & Baron,
2006; Teitelbaum, 2007).
O osso é um tecido conjuntivo especializado, dinâmico e ativo, que apresenta
diversas funções, como suporte mecânico, proteção, homeostasia do cálcio no osso e na
corrente sanguínea e hematopoiese. É formado por uma componente celular e outra
extracelular, que corresponde à matriz óssea (Burr & Allen, 2014; Lindhe, 2008).
21
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
22
Desenvolvimento
formação óssea. São as células mais abundantes no osso (mais de 90%) e regulam a
atividade de remodelação óssea local, ao coordenar a função dos osteoblastos e
osteoclastos (Bonewald, 2007, 2011; Burr & Allen, 2014).
2.3.2. Osteoclastos
Os osteoclastos são as principais células envolvidas na reabsorção óssea, com
capacidade de degradar as matrizes orgânica e inorgânica do osso, sendo a sua ativação
essencial para a ocorrência da perda óssea alveolar. São células grandes e
multinucleadas derivadas de células estaminais hematopoiéticas, pertencentes à
linhagem dos monócitos/macrófagos (Bar-Shavit, 2007; Bruzzaniti & Baron, 2006;
Lerner, 2004; Lorenzo, Horowitz, Choi, Takayanagi, & Schett, 2015)
23
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 6 - Origem e formação osteoclástica. As HSC, pela ação do SCF, da IL-3 e IL-6 diferenciam-se em
CMP, que por sua vez se diferenciam em CFU-GM, por ação do GM-CSF. Estas últimas diferenciam-se em
CFU-M, na presença de M-CSF. Na superfície óssea, após a estimulação pelo RANKL, as CFU-M
diferenciam-se em células progenitoras de osteoclastos mononucleares, que se fundem em osteoclastos
multinucleados latentes. Por fim, estas células sofrem polarização com consequente ativação, dando origem
a osteoclastos maduros funcionais (Adaptado a partir de Bronner, Farach-Carson, & Rubin, 2005).
24
Desenvolvimento
antigo é degradado pelos osteoclastos e substituído por osso novo pelos osteoblastos
(Feng & McDonald, 2011; F. Xu & Teitelbaum, 2013).
A remodelação óssea é realizada por uma estrutura funcional e anatómica
denominada unidade básica multicelular (BMU) e pode ser dividida em quatro fases
(Figura 7):
Fase 1: início da remodelação óssea através do recrutamento de precursores de
osteoclastos;
Fase 2: período predominante de reabsorção óssea e diferenciação de
osteoclastos, juntamente com o recrutamento de células estaminais
mesenquimais (MSC) e osteoprogenitores;
Fase 3: período predominante de formação óssea e diferenciação de osteoblastos
e síntese osteoide;
Fase 4: mineralização do osteoide e conclusão da remodelação óssea (Feng &
McDonald, 2011; Martin & Seeman, 2007)
25
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 7 - Quatro fases da remodelação óssea. A primeira fase corresponde ao início da remodelação óssea,
na segunda predomina a reabsorção óssea, a terceira corresponde à formação óssea e, por fim, temos a
remodelação óssea completa. (Adaptado a partir de Feng & McDonald, 2011)
26
Desenvolvimento
27
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
28
Desenvolvimento
Figura 9 - Relação espacial entre a frente inflamatória e a reabsorção óssea alveolar. Quando a frente
inflamatória se encontra longe do osso (a), não há estimulação da osteoclastogénese, no entanto quando a
frente inflamatória se encontra perto do osso (b), ocorre estimulação da osteoclastogénese com consequente
reabsorção óssea alveolar. (Adaptado a partir de Pietschmann, 2012)
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Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
3. Sistema RANKL/RANK/OPG
O sistema RANKL/RANK/OPG é um dos sistemas mais importantes na
promoção da reabsorção óssea, e a sua regulação está intimamente ligada à
diferenciação e ativação dos osteoclastos (Lerner, 2004; F. Xu & Teitelbaum, 2013).
Visto que, como já foi referido anteriormente, a reabsorção óssea é a característica
principal da periodontite, é expectável que este sistema apresente uma grande
importância no desenvolvimento da doença, pelo que iremos dar especial atenção a este
tema neste capítulo.
30
Desenvolvimento
transplante de medula óssea, o que sugere que os defeitos são intrínsecos de células
hematopoiéticas (as quais fazem parte da linhagem osteoclástica), suportando a teoria
que o RANK já estará presente nas células progenitoras de osteoclastos.
31
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
3.3. Osteoprotegerina
A osteoprotegerina (OPG) foi inicialmente descoberta por Tsuda (1997), como
fator inibidor de osteoclastos (OCIF). Esta molécula, tal como o RANK, é membro da
superfamíia de recetores do TNF, e apresenta uma sequência homóloga ao RANK, pelo
que apresenta uma elevada afinidade para o RANKL, ligando-se competitivamente ao
RANKL impedindo a sua ligação ao RANK. Isto faz com que não ocorra ativação do
RANK nem interações RANK/RANKL, o que resulta na inibição da diferenciação
osteoclástica (Figura 10) (Hienz et al., 2015; Lerner, 2004; Lorenzo et al., 2015).
Figura 10 - Interação RANK/RANKL (em cima) vs interação OPG/RANKL (em baixo). Quando a
concentração da OPG está baixa/ausente, o RANKL liga-se ao RANK, que provoca a formação de
osteoclastos ativados e promoção da reabsorção óssea. Pelo contrário, quando a concentração da
OPG está alta, esta liga-se ao RANKL, impedindo a sua ligação ao RANK, o que resulta na
inibição da formação, função e sobrevivência dos osteoclastos, com consequente inibição da
reabsorção óssea. (Adaptado a partir de https://www.healthplexus.net/article/bone-biology-and-
role-rankranklopg-pathway)
32
Desenvolvimento
A OPG é expressa por células estromais, por osteoblastos, por osteócitos e por
fibroblastos, e o gene da OPG encontra-se localizado no cromossoma humano 8 (loccus
8q23-24). A OPG é sintetizada como uma proteína de 401 aminoácidos, e depois da
clivagem de um péptido de sinal de (21 aa), torna-se numa proteína madura de 380 aa.
Apresenta quatro domínios ricos em cisteína na extremidade N-terminal, dois "domínios
de morte" homólogos (DDH) na extremidade C-terminal, um local de ligação para
heparina e um resíduo de cisteína necessário para a homodimerização, no entanto não
apresenta domínio transmembranar nem se extende para o citoplasma, razão pela qual
não tem capacidade de sinalização direta (Burr & Allen, 2014; Jaedicke, Preshaw, &
Taylor, 2016; Lerner, 2004).
33
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 11- Transduções de sinal a jusante da interação RANK/RANKL. Após a ligação RANK/RANKL, o
TRAF6, juntamente com a TAK1 e a TAB2 vai conduzir à ativação de JNK, ERK, p38 e NF-B. ERK e
JNK induzem e ativam c-Fos e c-Jun, respetivamente, levando à estimulação da AP-1, e p38 induz e ativa o
MITF. O NF-B, juntamente com a AP-1, conduzem à estimulação do NFATc, essencial para a
diferenciação osteoclastogénica. Outra via de transdução do sinal é inicada pela interação TRAF6/c-src,
resultando no recrutamento da Akt, fundamental para crescimento e sobrevivência dos osteoclastos.
(Adaptado a partir de Aeschlimann & Evans, 2004)
34
Desenvolvimento
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Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 12 - Transdução do sinal do NF-B. O TRAF6 fosforila e ativa a IB quinase (IKK) que, por sua vez,
provoca a ubiquitinização e degradação da IB, acoplada ao NF-B. Deste modo, ocorre dissociação do
complexo IB/NF-B, com translocação de subunidades do NF-B para o núcleo. No núcleo inicia-se a
transcrição de genes específicos de osteoclastos, como o NFATc1. (Adaptado a partir de Kular et al., 2012)
36
Desenvolvimento
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Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 13 - Transdução do sinal do NFATc1. Além do NF-B e da AP-1, também o próprio NFATc1,
através da ativação pela calcineurina, estimula o NFATc1 – autoamplificação. De seguida, ocorre a
formação de um complexo constituído por NFATc1, AP-1, PU.1, MITF e CREB, que induzem a ativação
da catepsina K, do TRAP, do recetor da calcitonina e do OSCAR, genes cruciais para a diferenciação e
função osteoclástica. (Adaptado a partir de Okamoto & Takayanagi, 2011)
38
Desenvolvimento
Figura 14 - Transdução de sinal da Akt. A interação TRAF6/c-Src leva à ativação de PI3K, que por
sua vez estimula PIP3, levando ao recrutamento da Akt. A Akt possui a capacidade de fosforilar o
Bad, inibindo assim a apoptose dos osteoclastos. (Adaptado a partir de Lerner, 2004)
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Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
40
Desenvolvimento
expressão de efetores produzidos por osteoblastos e pelas células estromais, que por sua
vez participam na ativação de osteoclastos, como é o caso do RANKL. Isto vai resultar
na modulação do sistema RANKL/RANK/OPG, com consequente aumento da
reabsorção óssea (Lu, Chen, Chang, Li, & Kuo, 2006). A IL-6 também é secretada em
resposta à atividade da IL-1 e do TNF- (Antonini et al., 2013).
O fator de necrose tumoral (TNF-) estimula a osteoclastogénese de
diferentes formas: através do aumento da expressão do RANKL nas células gengivais
epiteliais e pela ativação de c-Jun e do NF-B, conhecidas vias de transdução de sinal
ativadas pelo RANKL. Na presença do RANKL, o TNF- sinergiza a proliferação e
diferenciação osteoclástica (Fujihara et al., 2013; Yarilina, Xu, Chen, & Ivashkiv,
2011). Esta citoquina também partilha muitas atividades biológicas semelhantes às da
IL-1 (Antonini et al., 2013).
3.5.2.1. Neutrófilos
Um dos muitos eventos provocados pela patogénese da periodontite é a elevada
acumulação de neutrófilos (também conhecidos como leucócitos polimorfonucleares –
PMN’s) especialmente em bolsas periodontais (Figura 15). Os PMN’s, além da sua
função fagocitária, induzem a reabsorção óssea osteoclastogénica através da expressão
do mRANKL (mas não do sRANKL), o que implica que para ocorrer esta estimulação
os PMN’s têm que estar em proximidade do osso alveolar (Chakravarti, Raquil, Tessier,
& Poubelle, 2009).
3.5.2.2. Células T e B
Com o auxilio da microscopia confocal de dupla cor, Kawai e colaboradores
(Kawai et al, 2006) conduziu um estudo para identificar quais os tipos de células que
expressavam RANKL em tecidos gengivais inflamados. Os resultados obtidos
41
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
mostraram que, ao contrário do que acontecia em tecidos gengivais saudáveis (em que o
infiltrado inflamatória de células B e T eram menos de 20%), em tecidos gengivais com
PC, as células T (45%) e B (50%) eram as mais predominantes, provando que em
padrões clínicos de doença, há um recrutamento das células T e B para os tecidos
gengivais. Também foi demonstrado uma correlação positiva entre a percentagem de
células T e B e o aumento da profundidade das bolsas periodontais. Das células B e T
encontradas, mais de 50% das T e 90% das B expressaram RANKL, sugerindo que
estas são a maior fonte da molécula (Kajiya et al., 2010).
No entanto, num estudo realizado por Vernal e colaboradores (Vernal et al,
2006), foi demonstrado que os linfócitos T CD4+ (52,4%) são as células mais
predominantes em tecidos gengivais inflamados, seguidas pelos linfócitos T CD8+
(19,3%) e linfócitos B (sem dados), e que os linfócitos T CD4+ são as principais células
responsáveis pela expressão de RANKL em quadros clínicos de periodontite.
Apesar da existência de alguma discordância entre autores, os estudos sugerem
que as células T e B são as mais predominantes nos tecidos gengivais durante quadros
de periodontite, e as principais responsáveis pela expressão do RANKL. Estas células
tanto têm um efeito indireto, ao induzir a secreção de citoquinas pró-inflamatórias que
irão conduzir à expressão do RANKL, como também possuem um efeito direto, ao
aumentar a produção do RANKL (Figura 15) (Berglundh, Donati, & Zitzmann, 2007;
Gemmell, Yamazaki, & Seymour, 2007; Kajiya et al., 2010; Vernal et al., 2006). As
células B e T medeiam a reabsorção óssea através da expressão do sRANKL, no entanto
a expressão do mRANKL é limitada. A expressão do sRANKL também se encontra
bastante elevada nos tecidos gengivais com doença em relação aos saudáveis, e também
se verifica uma correlação positiva com o aumento da profundidade das bolsas
periodontais (Hienz et al., 2015; Kawai et al., 2006).
As células T CD4 auxiliares imaturas (Th0), ao interagir com células
apresentadoras de antigénios, diferenciam-se em diferentes subtipos de células T,
dependendo das citoquinas por elas produzidas. Estas subtipos incluem as células T
auxiliares tipo 1, 2 e 17 (Th1/Th2/Th17) e T reguladoras (Treg), e definem respostas
imunes distintas. Estas células são responsáveis pelo controlo dos mecanismos
mediados pelas respostas imunes, incluindo a sobreregulação e subregulação da
osteoclastogénese, no entanto a sua função ainda não está totalmente esclarecida e há
alguma discordância entre autores, de modo que é um tema que gera ainda alguma
controvérsia (Hienz et al., 2015; X. Lin, Han, Kawai, & Taubman, 2011; Tobón-
42
Desenvolvimento
43
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Figura 15 - Saúde periodontal (esquerda) vs. doença periodontal (direita). Na saúde periodontal estamos
perante um quadro de reabsorção óssea fisiológica, enquanto na doença periodontal há um recrutamento
acentuado de PMN’s e células B e T em resposta à inflamação periodontal. Isto resulta num aumento do
RANKL, desencadeando um quadro de reabsorção óssea patológica. (Adaptado a partir de Silva et al.,
2015)
3.5.3.1. Lipopolissacarídeos
Os LPS são considerados um dos fatores de virulência microbial mais
importantes na periodontite; encontram-se na membrana exterior de bactérias gram-
negativas (como a Porphyromonas gingivalis) e atuam como endotoxinas. Os LPS são
reconhecidos pelo sistema inato imune através de toll-like receptors (TLRs), e a sua
44
Desenvolvimento
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Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
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Desenvolvimento
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Desenvolvimento
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Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
Ensaios clínicos com o uso de Denosumab como tratamento têm sido realizados
em mulheres na pós-menopausa com osteoporose, em que se verificou uma rápida
diminuição da reabsorção óssea, com consequente aumento da densidade óssea,
sugerindo que este tratamento possa ser eficaz para estes indivíduos. O Denosumab não
fica retido no tecido ósseo, pelo que quando o seu uso é descontinuado, a duração do
seu efeito é rápida e reversível, o que desencadeia uma redução na densidade óssea
(Lewiecki et al., 2007; Miller, 2009).
Apesar do evidente sucesso do tratamento, estes ensaios clínicos ainda são
recentes, pelo que tem que ser avaliado se a sua aplicação sistémica de longa duração
traz potenciais efeitos secundários. Além disso, ainda está por determinar se este
tratamento será efetivo para outras doenças de reabsorção óssea além da osteoporose,
pois esta é uma terapêutica a nível sistémico enquanto a periodontite é uma doença
localizada, de modo que seria mais favorável um tratamento limitado à sua localização
(X. Lin et al., 2011; Pietschmann, 2012).
X. Lin (2011) conduziu um estudo em que avaliaram a redução da reabsorção
óssea com recurso a tratamento com anticorpos anti-RANKL num modelo de
osteoclastogénese in vitro e num modelo de doença periodontal em ratos in vivo, com
recurso a um sistema de reabsorção óssea imuno-mediado especificamente por células
T.
In vitro verificou-se que anticorpos anti-RANKL provocam uma inibição da
osteoclastogénese nas células osteoclásticas numa forma dependente da dose. In vivo,
tanto a concentração de sRANKL nos tecidos gengivais como a reabsorção óssea
alveolar monstraram redução significativa nos grupos de ratos injetados com anticorpos
anti-RANKL comparativamente aos grupos controlo. Ainda se verificou uma correlação
positiva entre os dois grupos e também se concluiu que a expressão de RANKL por
células T é diretamente inibida pelos anticorpos anti-RANKL (X. Lin et al., 2011).
Apesar destes resultados apresentarem uma grande taxa de sucesso, ainda não é
fidedigno afirmar que esta intervenção terapêutica é segura para indivíduos com
quadros clínicos de periodontite, pois os dados recolhidos estão restritos a estudos
experimentais com animais. Contudo, é pertinente continuar a investigação e realização
de ensaios clínicos nesta área, pois estes podem constituir o futuro da terapia
periodontal (Cochran, 2008; Pietschmann, 2012).
50
Conclusão
III. CONCLUSÃO
51
Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica
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