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R. Periodontia - Setembro 2008 - Volume 18 - Número 03
INTRODUÇÃO
Fisiopatologia da Periodontite
A periodontite é uma doença inflamatória crôni-ca caracterizada por infiltração de leucócitos, perda
de tecido conjuntivo, reabsorção de osso alveolar e
formação de bolsa periodontal. Neste processo, opapel da bactéria e a resposta do hospedeiro na
periodontite foram reconhecidos há muito tempo.
Juntos, estes dois fatores conduzem à liberação demediadores inflamatórios e, finalmente, perda de
osso alveolar (ASSUMA et al., 1998).
Os processos inflamatórios e imunológicos se ins-talam nos tecidos orais para protegê-los contra a pre-
sença, invasão e disseminação de microrganismos e
seus produtos. Em alguns casos, essas reações dedefesa do hospedeiro podem ser prejudiciais por se-
rem, também, passíveis de danificar as células e es-
truturas vizinhas do tecido conjuntivo. Ademais, asreações imunoinflamatórias, cuja extensão alcança
os níveis mais profundos do tecido conjuntivo, indo
além da base do sulco gengival, poderão envolver oosso alveolar nesse processo destrutivo. Dessa for-
ma, tais processos “defensivos” podem, paradoxal-
mente, responder pela maior parte da lesão tecidualobser vada na gengivite e na periodontite
(MADIANOS et al., 2005).
PRINCIPAIS MEDIADORES INFLAMATÓRIOSENVOLVIDOS NA FISIOPATOLOGIA DA PERIODONTITE –PAPEL DE MODULADORES FARMACOLÓGICOSMain inflammatory mediators involved in the physiopathology of periodontitis – role of
pharmacological modulators
Vilma Lima1, Mirna Marques Bezerra2, Renata Ferreira de Carvalho Leitão3, Gerly Anne de Castro Brito4, Francisco AirtonCastro da Rocha5, Ronaldo de Albuquerque Ribeiro6
RESUMOA periodontite é uma doença inflamatória caracteriza-
da por infiltrado leucocitário, perda de tecidos de sustenta-ção, reabsorção do osso alveolar e formação de bolsasperiodontais. A gravidade da doença está associada comos mecanismos de resposta do hospedeiro a fatoresmicrobianos uma vez que componentes dessas bactériassão capazes de ativar as células de defesa do hospedeirodeterminando a liberação de mediadores que estimulam odano tecidual. Esses mediadores incluem uma variedadede moléculas tais como citocinas, especialmente IL-1β eTNF-α; prostaglandinas, como PGE
2; enzimas hidrolíticas,
como as metaloproteinase de matriz (MMP) e o óxido nítrico(NO), um mediador importante que determina eventos desinalização extra e intracelular, produzindo dentre outrosefeitos biológicos, relaxamento da musculatura lisa, com aconseqüente vasodilatação e broncodilatação. Além disso,o NO atua em eventos inflamatórios afetando o metabo-lismo ósseo. Em conjunto, esses mediadores são respon-sáveis pela extensão e gravidade da doença. O objetivodessa revisão foi discutir os principais mediadores inflama-tórios envolvidos na patogênese da doença periodontal eo papel de moduladores farmacológicos nesse processo,na perspectiva de contribuir para a compreensão dos fenô-menos associados com a lise óssea e a busca de tratamen-tos que possam alterar o curso evolutivo da doençaperiodontal.
UNITERMOS:
Recebimento: 31/10/07 - Correção: 04/03/08 - Aceite: 31/05/08
periodontite, citocinas, prostaglandinas,metaloproteinases, óxido nítrico. R Periodontia 2008;18:07-19.
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Uma vez instalada a doença, diversos fatores podem,
eventualmente, interferir na progressão da inflamação, agra-vando-a. A extensão e a gravidade da lesão estão relaciona-
das com o nível de resistência do hospedeiro aos fatores
microbianos, pois bactérias e seus produtos são capazes deiniciar respostas locais do hospedeiro. Estas respostas envol-
vem geração de alguns mediadores inflamatórios como
citocinas e prostaglandinas; fatores de crescimento; elabo-ração de enzimas líticas; além do recrutamento de células
inflamatórias e ativação de osteoclastos, as quais formam a
base da destruição periodontal (WAHL et al., 1993;ALEXANDER et al., 1996; ASSUMA et al., 1998).
Metabolismo ósseo
O osso é um tecido que contém células vitais que pro-
duzem e respondem a vários estímulos externos e internos.
Assim como outros tecidos conjuntivos, depois de formado,é continuamente destruído e renovado por atividade celular,
em resposta a diversos fatores sistêmicos e locais e estresse
mecânico. Esse processo de remodelagem ocorre através deações coordenadas dos osteoclastos e dos osteoblastos que
agem em porções discretas do tecido. Os fatores que regu-
lam estes efeitos são gerados sistemicamente ou produzi-dos no local, tais como os metabólitos do ácido araquidônico,
os fatores de crescimento e as citocinas (MUNDY, 1991;
DIZIAK, 1993).Num estado fisiológico normal existe um acoplamento
entre reabsorção e formação relacionadas com a
remodelagem óssea. Entretanto, em várias doenças meta-bólicas que podem acometer os ossos ocorrem anormalida-
des nesta coordenação. Isso é comumente causado pelo
desequilíbrio entre os processos de reabsorção eneoformação óssea (MUNDY, 1991). Como por exemplo, nas
osteoporoses há um relativo excesso de destruição óssea,
comparada com sua respectiva formação. Nesse caso, o ossoé gradativamente perdido durante o avanço da idade ou após
o período da menopausa. Em algumas fases da doença, tal
alteração pode ser devida a um aumento absoluto nareabsorção e, em outras fases, a um decréscimo absoluto
na formação óssea (WACTAWSKI-WENDE et al., 1996).
Os mecanismos que afetam o balanço entre reabsorçãoe formação não são completamente compreendidos. No en-
tanto, há crescente evidência de que uma cascata complexa
de eventos relacionando fatores autócrinos e parácrinos dohospedeiro estejam envolvidos na regulação desse metabo-
lismo (MUNDY, 1991).
O primeiro evento celular da seqüência de remodelagemóssea consiste na formação e ativação dos osteoclastos. Os
osteoblastos, entretanto, exercem um papel regulatório em
apoio a essa atividade. O tecido que é removido é, subse-
qüentemente, reposto pela ação das células osteoblásticas,o que leva à formação de elementos da matriz orgânica e
sua eventual mineralização (DIZIAK, 1993).
Os eventos relacionados com a formação óssea inclu-em atração dos precursores de osteoblastos para o sítio do
defeito ósseo, a partir de um processo de quimiotaxia, e
estimulação da proliferação e maturação destes precurso-res, os quais são capazes de sintetizar as proteínas ósseas,
ou seja, colágeno tipo I, osteocalcina, osteopontina, fosfatase
alcalina, proteoglicanos e outros componentes estruturais.Além disso, ocorre também a síntese de fatores regulatórios
de crescimento, os quais são estocados dentro da matriz
óssea por curto período de tempo, quando então, acontecea mineralização dessa estrutura (MUNDY, 1991).
Quanto à destruição óssea, está claro que os
osteoclastos podem tornar-se ativados por mudanças nasuperfície mineral do osso. São formados a partir de precur-
sores hematopoiéticos da medula, os quais interagem com
os elementos formados do sangue, como linfócitos,monócitos e granulócitos. Após a maturação dos progeni-
tores, a fase de reabsorção óssea osteoclástica ocorre por
um período de dez dias (MUNDY, 1991).Nos últimos anos tem existido um aumento marcante
na compreensão sobre o papel das citocinas geradas no am-
biente ósseo. Estas citocinas podem ser geradas por célulasimunes, tais como os linfócitos e monócitos na cavidade me-
dular ou por outras células ósseas, particularmente as célu-
las da linhagem osteoblástica. Elas incluem as IL-1α e β, oTNF (TNF-α), a linfotoxina (TNF-β), a IL-6, o Fator de Indução
de Diferenciação, também chamado de Fator Inibitório de
leucemia, a 1,25 dihidroxivitamina D, o IFN-γ, o TGF-β e,ainda, o antagonista de receptor de IL-1, IL-1ra (MUNDY,
1991).
A PGE2 é o principal metabólito do ácido araquidônico e
pode ser produzida pela maioria das células. Possui efeito
significante sobre o metabolismo ósseo e seu possível papel
na reabsorção óssea estimulada por IL-1 tem sido extensiva-mente estudado com resultados conflitantes (TATAKIS, 1993).
Alguns estudos in vitro têm mostrado que a inibição da sín-
tese de PG não tem efeito sobre a atividade de reabsorçãoóssea mediada por IL-1 (THOMSON et al., 1986). Outros
achados in vitro sugerem que, embora as PGs contribuam
para o processo de reabsorção através do aumento do efei-to da IL-1, esta não requer PGs para seu efeito de reabsorção
(TATAKIS, 1993).
As PGs estão envolvidas no recrutamento de osteoclastosestimulados por IL-1, podendo afetar as células progenitoras
dos mesmos, além de promover sua diferenciação. De modo
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geral, as evidências sugerem que a IL-1 tem efeitos sobre a
reabsorção dependentes e independentes de PGs (TATAKIS,1993).
REVISÃO DA LITERATURA
Citocinas e periodontite
Diversos estudos apontam as citocinas como importan-tes mediadores associados à patogênese da periodontite.
Produtos bacterianos induzem a síntese de citocinas pró-in-
flamatórias, como interleucina-1 beta (IL-1β), interleucina-6(IL-6), interleucina-8 (IL-8) e fator de necrose tumoral (TNF)
principalmente por macrófagos (GARRINSON et al. 1988,
LINDEMANN et al. 1988, AGARWAL et al., 1995).Dentre as várias citocinas, destacam-se o TNF e a IL-1,
mediadores que podem potencialmente participar nesse pro-
cesso. Tais citocinas estimulam a reabsorção óssea direta-mente por induzir a proliferação de progenitores de
osteoclastos, e indiretamente por estimular a atividade de
reabsorção dos osteoclastos maduros (ASSUMA et al., 1998),e por aumentar a síntese de colagenases (McGEE et al.,
1998).
Tem sido demonstrado que o bloqueio de TNF-α ou deIL-1 contribui sobremaneira para a inibição de aproximada-
mente 80% do recrutamento de células inflamatórias e redu-
ção de 60% da perda óssea que ocorre na periodontite. Amagnitude dessa inibição deveria ser inesperada devido ao
papel primário atribuído às prostaglandinas nesse processo
durante muitos anos (ASSUMA et al., 1998). Contudo, sabe-se que o papel das citocinas é de suma importância para o
desencadeamento e perpetuação das periodontites.
Além das citocinas IL-1 e TNF, um papel relevante paraIL-6 tem sido sugerido na regulação da reabsorção mediada
por citocinas, visto que IL-6 aumenta a reabsorção óssea es-
timulada por IL-1 e por TNF (MUNDY, 1991). Kurihara et al.,(1990) demonstraram que IL-6 é capaz de estimular a for-
mação de osteoclastos a longo prazo em culturas de medu-
la humana, além da diferenciação de precursoresosteoclásticos em osteoclastos maduros, não apresentan-
do, porém, efeitos diretos em osteoclastos maduros (DZIAK,
1993). Da mesma forma, IL-1, TNF-α e TNF-β apresentamefeitos similares a IL-6 na estimulação da formação de célu-
las osteoclásticas (PFEILSCHIFTER et al., 1989). Isso implica
dizer que a IL-6 pode ser um importante alvo na modulaçãoda resposta osteoclástica observada na periodontite.
Adicionalmente, atenção especial vem sendo dada a IL-
10, uma citocina antiinflamatória, também conhecida porsuas propriedades imunossupressoras no controle da perda
óssea periodontal. A IL-10 pode ser produzida por linfócitos
T e B, monócitos e macrófagos ativados e tem sido implicada
na supressão da destruição tecidual (GOUTOUDI et al.,
2004). Sabe-se que agentes como as metilxantinas, a exem-
plo da pentoxifilina, apresentam além de suas propriedades
inibidoras de citocinas pró-inflamatórias, capacidade de au-mentar a síntese de IL-10. Vale salientar, que os níveis dessa
citocina podem ser críticos na regulação imune, controlan-
do o balanço entre as respostas inflamatórias inatas e asrespostas humorais adquiridas (YAMAZAKI et al., 2001). Dessa
forma, as citocinas podem participar da fisiopatologia das
periodontites desencadeamento e perpetuação de media-dores imunoinflamatórios.
Apesar da extensa literatura a esse respeito, falta ainda
uma definição exata do papel da imunoinflamação naperiodontite em respostas aos agentes patogênicos, especi-
almente por que a periodontite é mais facilmente estudada
retrospectivamente no homem e, ainda, marcadores clíni-cos confiáveis, utilizados para detectar a atividade da doen-
ça, não são avaliáveis na prática clínica (GRIFFITHS et al.,
1988). Nesse sentido, o uso de um modelo animal, no qualdeterminados parâmetros locais e sistêmicos possam ser es-
tudados prospectivamente são bastante interessantes
(KLAUSEN, 1991). Existem várias maneiras de se induzir do-ença periodontal em ratos, como, por exemplo, introduzin-
do experimentalmente bactérias específicas ou seus própri-
os produtos no sulco gengival (BAB et al., 1979; IJUHIN,1988). Outro modo de se induzir a periodontite nestes ani-
mais é através da inserção de fio de sutura, em torno do
colo de um dos dentes molares (LIMA et al., 2000; Bezerraet al., 2000). Assim, seja como corpo estranho ou como fa-
tor retentivo à microbiota oral, a presença do fio incita uma
resposta local que muito se assemelha à periodontite hu-mana (BEZERRA et al., 2000).
Nos últimos anos, foram realizados diversos estudos uti-
lizando um modelo animal onde a periodontite pode serinduzida, reproduzida e facilmente mensurável. Assim, utili-
zando fio de náilon em torno dos molares superiores de ra-
tos Wistar, a perda óssea alveolar é induzida de formasignificante com pico entre sete e onze dias (BEZERRA et al.,
2000; LIMA et al., 2000). Vale salientar que, sendo o náilon
um material que menos contribui para acúmulo microbiano,o fio utilizado especialmente em monofilamento deve atuar,
sobretudo, como um corpo estranho estimulando a respos-
ta local. Nesse aspecto, demonstrou-se também o quão in-teressante tem sido o uso de agentes farmacológicos en-
quanto moduladores da resposta inflamatória.
Diante do fato que a periodontite pode tanto contribuirpara alterações sistêmicas importantes, favorecendo o au-
mento do risco de doença cardiovascular (VETTORE, 2003),
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diabetes (PUCHER & STEWART, 2004) ou nascimento de be-
bês prematuros (OFFENBACHER, 1996), como também podesofrer influências de condições sistêmicas, parece interessante
verificar o efeito de determinados medicamentos utilizados
na prática clínica com objetivos terapêuticos diversos à abor-dagem periodontal.
Prostaglandinas e Periodontite
As prostaglandinas (PG) exercem várias funções nas rea-
ções inflamatórias, contribuindo principalmente nos fenô-
menos de aumento de permeabilidade vascular evasodilatação na microcirculação (MONCADA et al., 1973).
A formação das PG está sob o controle das isoenzimas
cicloxogenases 1 e 2 (COX-1 e COX-2). COX-1 é expressaconstitutivamente no estômago, rins, musculatura lisa
vascular e plaquetas, levando à formação de pequenas quan-
tidades de PG necessárias para a homeostase (SMITH et al.,1994). Por outro lado, a expressão de COX-2 pode ser
induzida em diferentes células (neutrófilos, monócitos,
macrófagos, células endoteliais) por estímulos inflamatórios(IL-1, TNF, LPS) contribuindo para produção de grandes quan-
tidades de PGs nos sítios inflamatórios (VANE & BOTING,
1995). Recentemente, foi descrita uma terceira isoenzimaciclooxigenase (COX-3) que compartilha características
catalíticas e estruturais tanto da COX-1 como da COX-2
(CHANDRASEKHARAN et al., 2002). Entretanto, mais estu-dos ainda são necessários para esclarecer o papel de COX-3,
caracterizando o padrão específico da expressão da COX-3
em condições fisiológicas e patológicas.Com base nessas observações foi sugerido que COX-2 é
o alvo relevante para os efeitos terapêuticos de fármacos
antiinflamatórios não esteroidais (AINES), enquanto a inibi-ção de COX-1 seria responsável pelos efeitos colaterais co-
muns dos AINES (ulcerações e hemorragia da mucosa gás-
trica, redução do fluxo sanguíneo renal e alterações na coa-gulação sanguínea (VANE & BOTING, 1996).
Embora a relação entre COX-1/COX-2 e efeitos colaterais
e terapêuticos dos AINES pareça elucidada é interessanteavaliar esses achados sob a luz de estudos animais que reve-
laram um papel protetor da COX-2 no estômago, rim, cora-
ção, vasos e sistema reprodutor (CORUZZI et al., 2004). Defato, recentemente foi demonstrada a associação entre agen-
tes seletivos para COX-2 (rofecoxib) e distúrbios
cardiovasculares graves (DAVIES & JAMALI, 2004). Com basenesses achados, é válido considerar que cada uma das
isoformas da COX parece exercer papéis importantes na fisi-
ologia celular, sendo também provável que ambas isoformasparticipem do processo inflamatório, cada uma sob circuns-
tâncias particulares.
As principais alterações inflamatórias observadas na
periodontite incluindo eritema gengival, edema e reabsorçãoóssea podem ser, pelo menos em parte, mediadas por ações
diretas das prostaglandinas, particularmente aquelas da sé-
rie E (PGE2) (OFFENBACHER et al., 1993; CHOI et al., 2005).
De fato, estudos sugerem que a concentração de PGE2 no
fluido gengival pode ser utilizada como um marcador da
periodontite (HEASMAN et al., 1998; CHOI et al., 2005). Foidemonstrado que pacientes com periodontite apresentam
elevados níveis de PGE2 no fluido gengival (OFFENBACHER
et al., 1986).As prostaglandinas possuem efeito significante sobre o
metabolismo ósseo e seu potencial papel na reabsorção ós-
sea através da atividade da IL-1 tem sido extensivamenteestudado (TATAKIS, 1993, RUWANPURA et al., 2004). Alguns
estudos in vitro têm demonstrado que a inibição da síntese
de prostaglandinas não possui efeito sobre a atividade dereabsorção óssea mediada por IL-1 (THOMSON et al., 1986).
Isto pode ser explicado por outros achados in vitro os quais
sugerem que embora as prostaglandinas possam contribuirpara o processo de reabsorção através do aumento do efei-
to da IL-1, ela não é essencial para a reabsorção via esta
citocina. De modo geral, as evidências sugerem que a IL-1tem efeitos sobre a reabsorção dependentes e independen-
tes de prostaglandinas (TATAKIS, 1993).
Vários estudos demonstram que a concentração de PGE2
no fluido gengival pode ser utilizada como um marcador clí-
nico e subclínico da periodontite tendo em vista a elevação
progressiva desse mediador a partir de gengivas saudáveisaté formas mais graves da doença periodontal
(OFFENBACHER et al. 1984, 1986,1989, 1993; HEASMAN
et al., 1998).Uma das maneiras de se inibir a síntese de
prostaglandinas é através da inibição da COX pelos AINES.
Esses agentes são usados como adjuvantes na terapiaperiodontal e alguns autores sugerem que a capacidade dos
AINES de reduzir a reabsorção óssea da periodontite se deve
à inibição de PGE2. Foi demonstrado que indometacina, um
clássico e potente antiinflamatório não esteroidal não-sele-
tivo, reduz a magnitude da periodontite (DIONNE &
BERTHOLD, 2001). De forma interessante, demonstrou-seque IL-1 induz a produção de PGE
2 em fibroblastos e outras
células do tecido conjuntivo, o que levaria à expressão e ati-
vação de genes para metaloproteinases (MMP). Se a produ-ção de PGE
2 é inibida não haveria efeitos sobre a expressão
dos genes das MMP. Este pode ser um mecanismo pelo qual
os AINES retardariam a degradação de osso e colágeno(WANG et al., 2005).
Embora a reabsorção óssea seja reduzida pelos AINES,
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sua abolição completa nem sempre é obser vada
(OFFENBACHER et al., 1992; PAQUETTE et al., 2000). Essaobservação está de acordo com as evidências que implicam
outros mediadores (IL-1, TNF-α) na periodontite e que tais
mediadores são freqüentemente dependentes da presençade PGE
2, o que sugere a atuação conjunta desses mediado-
res deve ser mais importante que a ação isolada de cada um
desses (PAGE, 1991; RUWANPURA et al., 2004).O principal objetivo da terapia periodontal é controlar a
lesão inflamatória de tal forma que a destruição progressiva
do periodonto possa ser interrompida ou, pelo menos, re-tardada. O bloqueio da resposta do hospedeiro juntamente
com o controle das bactérias periodontopatogênicas repre-
senta um conceito emergente no tratamento da periodontite.Tais estratégias terapêuticas têm sido empregadas a partir
da observação de que mediadores inflamatórios (IL-1, PGE2)
podem desempenhar importante papel na patogênese daperiodontite (PAGE, 1991; AIRILA-MANSSON et al., 2006).
Metaloproteinases e Periodontite
A perda progressiva dos constituintes da matriz levando
à perda óssea é uma etapa comum na patogênese de do-
enças ósseas inflamatórias como a periodontite (PRESHAWet al., 2004). Evidências crescentes sugerem que a ativação
de enzimas proteolíticas, incluindo uma família de enzimas
metal-dependentes chamadas metaloproteinases de matriz(MMP), é responsável pela destruição do colágeno durante
doenças inflamatórias (SORSA et al., 2004). Provavelmente,
um descompasso entre a ativação das MMP e a inibição deseus inibidores endógenos promove a destruição patológica
dos componentes da matriz extracelular (PAGE, 1991; SORSA
et al., 2004).A colagenase e outras MMP estão presentes nos teci-
dos e fluidos gengivais cronicamente inflamados, observan-
do-se após tratamento periodontal redução significativa daatividade colagenolítica no fluido gengival (MANCINI et al.,
1999; SORSA & GOLUB, 2005).
As MMP são produzidas por macrófagos, fibroblastos re-sidentes, queratinócitos e a enzima pré-formada está pre-
sente nos polimorfonucleares (PMNs) (MANCINI et al., 1999).
Essas células desempenham importante papel na destrui-ção tecidual periodontal. Progressos na elucidação da
fisiopatologia de doenças inflamatórias crônicas têm levado
a um novo conceito envolvendo a inibição das MMP comoalternativa terapêutica para o tratamento da periodontite
(SORSA et al., 2004; SORSA & GOLUB, 2005). A produção e
liberação das MMP são reguladas por citocinas tais comoTNF-α e IL-1β (NAITO & YOSHIKAWA, 2005). Estas citocinas
liberam MMP por um mecanismo dependente de PGE2.
Observou-se que baixos níveis de PGE2 são requeridos para
uma liberação ótima de MMP. Entretanto, a liberação de IL-1β e TNF-α, assim como a atividade dos genes das MMP
são suprimidas por altos níveis de PGE2. A análise deste últi-
mo mecanismo mostra que altos níveis de PGE2 parecem ter
um papel inibitório, controlando a degradação da matriz
extracelular que ocorre na periodontite. Essas respostas va-
riadas das células à PGE2 sugerem que esse mediador de-
sempenha ações supressoras e estimulatórias na progres-
são da periodontite (NAITO & YOSHIKAWA, 2005).
As tetraciclinas têm sido largamente usadas como tera-pia adjuvante nas periodontites (GOLUB et al., 2001;
PRESHAW et al., 2004). Embora inicialmente atribuída a suas
propriedades antimicrobianas, a eficácia clínica dastetraciclinas modificadas na periodontite parece se dever a
sua atividade antiinflamatória intrínseca, uma vez que bai-
xas doses (não antimicrobianas) de doxiciclina, umatetraciclina semi-sintética reduz a perda de inserção e a ativi-
dade excessiva de colagenase no fluido gengival de pacien-
tes com periodontite (THOMAS et al., 2000; CATON et al.,
2000; PRESHAW et al., 2004). Desta forma, a inibição da ati-
vidade das MMP seria então responsável pelos efeitos prote-
tores das tetraciclinas na periodontite. Ademais, estudos invivo e in vitro mostraram que as tetraciclinas modificadas dis-
poníveis comercialmente, como a doxiciclina, podem inibir a
atividade de colagenases por um mecanismo independentede sua eficácia antimicrobiana (SORSA & GOLUB, 2005).
Embora os mecanismos dessa inibição não sejam com-
preendidos, o bloqueio das MMP pelas tetraciclinas podeser relacionado à capacidade de ligação dessas drogas a íons
metálicos (Ca+2, Zn+2), uma vez que essas enzimas
(colagenase e gelatinase) requerem íons Zn+2 no seu sítioativo e íons Ca+2 para estabilizar a sua conformação
molecular. Além de suas propriedades anticolagenase, as
tetraciclinas são também potentes inibidores da funçãoosteoclástica e da reabsorção óssea (SORSA & GOLUB, 2005).
Óxido Nítrico e Periodontite
O óxido nítrico (NO) é um mensageiro molecular com
múltiplas funções biológicas produzido por diversos tipos de
células. Desempenha papel relevante em várias áreas, comona transmissão de estímulos nervosos, na fisiologia pulmo-
nar, na coagulação sanguínea, na defesa e imunidade, in-
cluindo a modulação de respostas inflamatórias (MONCADAet al., 1991). É formado a partir do aminoácido L-arginina
por um grupo de enzimas denominadas NO sintetases (NOS).
Três isoformas distintas de NOS foram identificadas: umaisoforma neuronal (NOSn), inicialmente isolada do cérebro
(BREDT et al., 1991; SESSA et al., 1992), uma endotelial
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(NOSe), isolada do endotélio (LAMAS et al., 1992) e uma
isoforma induzida (NOSi), isolada inicialmente de macrófagos.Ambas NOSe e NOSn são constitutivamente expressas em
seus leitos de origem e, por essa razão, são referidas como
enzimas NOS constitutivas (NOSc) (EVANS & RALSTON,1996).
A atividade das NOSc é dependente da concentração
citosólica de cálcio (Ca2+) que aumenta em decorrência devários estímulos fisiológicos, liberando NO em pequenas
quantidades (concentrações picomolares) (MONCADA et al.,
2001). A NOSi é regulada em nível transcripcional em res-posta a estímulos inflamatórios, como citocinas pró-inflama-
tórias, endotoxinas, hipóxia e estresse oxidativo, ao passo
que glicocorticóides, citocinas antiinflamatórias, comointerleucina-4 (IL-4), interleucina-10 (IL-10) e o fator de trans-
formação de crescimento (TGF-β) suprimem a produção de
NO (MONCADA et al., 1991; BOGDAN et al., 1994). A ati-vação da NOSi, independe da concentração do cálcio
intracelular, resulta na liberação de maior quantidade de NO
(concentrações nanomolares) por períodos mais longos(NATHAN & XIE, 1994). O NO produzido em altas concen-
trações atua como uma molécula citotóxica contra fungos,
bactérias, protozoários e células tumorais (MONCADA et al.,1991; WONG & BILLIAR, 1995). Por outro lado, essa libera-
ção de NO produz outras conseqüências biológicas, as quais
incluem vasodilatação e danos aos tecidos do hospedeiro,resultando em apoptose, lesão tecidual e dor (MONCADA
et al., 1991; BOGDAN et al., 1994; SZABÓ, 1996). Os
metabólitos ativos de NO, como nitrito, nitrato, nitrosaminase, principalmente, peroxinitrito, ânion citotóxico formado pela
reação do NO com o superóxido são responsáveis por mui-
tos dos efeitos tóxicos de NO, como inibição da respiraçãomitocondrial e danos a proteínas e DNA. Como resultado,
ocorrem alterações genéticas, perda da função protéica,
necrose e apoptose (WINK et al., 1998; L AL A &CHAKRABORTY, 2001, BEZERRA et al., 2004).
Os efeitos paradoxais do NO têm sido apontados em
várias pesquisas que envolvem essa molécula, em tecidos ecircunstâncias diversas, participando tanto das funções fisi-
ológicas normais, como da injúria tecidual. No metabolismo
ósseo, a produção constitutiva de pequenas quantidadesde NO por osteoblastos desempenha um importante papel
na regulação do crescimento dessas células, enquanto altas
concentrações de NO, produzidas pela NOSi, via ativaçãode citocinas, estão associadas à redução da formação ós-
sea, observada em algumas condições clínicas, como na
osteopenia inflamatória (PFEILSHIFTER et al., 1987). Resulta-dos semelhantes foram obtidos em estudos sobre a ativida-
de osteoclástica. Esses estudos sugerem que uma produção
basal de NO por osteoclastos, via NOSc, exerce uma ação
supressiva autócrina na atividade de reabsorção óssea des-sas células (KASTEM et al., 1994), e que a inibição desses
níveis basais pode ter um impacto dramático na perda óssea
localizada e na integridade de todo o osso (SUNYER et al.,1996). Por outro lado, grandes quantidades de NO podem
atuar como estimulador da reabsorção óssea, uma vez que
inibidores da NOS suprimiram a atividade de osteoclastosisolados e inibiram a reabsorção óssea estimulada por IL-1 e
TNF (RALSTON et al., 1995).
Na cavidade oral, acredita-se que quantidades de NOpresente nos tecidos periodontais e saliva façam parte dos
mecanismos naturais não específicos de defesa contra bac-
térias patogênicas, enquanto maiores concentrações de NOcontribuam para a destruição tecidual, inclusive periodontal
(UÐAR-CANKAL & OZMERIC, 2006).
Sabe-se que a doença periodontal possui um caráterimunoinflamatório associado a bactérias gram-negativas,
como Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia e
Aggregatibacter actinomycetemcomitans (SOCRANSKY &HAFFAJEE, 1992). Demonstrou-se maior produção de NO
por macrófagos de ratos, induzida por essas bactérias
periodontopatogênicas (BLIX et al., 1998; FROLOV et al.,
1998; SHAPIRA et al., 1998). O LPS dessas bactérias estaria
induzindo diretamente células residentes ou células imigran-
tes a expressar NOSi ou desencadeando uma resposta imu-ne com liberação de citocinas com, subseqüentemente, ex-
pressão de NOSi (PAGE, 1991; SEYMOUR et al., 1993). Des-
sa forma, as bactérias da cavidade oral e citocinas inflamató-rias induzem maior síntese de NO nos tecidos periodontais.
A conseqüência local da alta produção de NO não apenas
está envolvida com os mecanismos de defesa do hospedei-ro, mas também contribui para o dano tecidual, causando
destruição dos tecidos de sustentação do dente (LOHINAI
et al., 1998). É provável que componentes da parede de bac-térias gram-negativas mortas por NO ou pelo peroxinitrito
(ânion citotóxico formado pela reação do NO com o
superóxido) exerçam um feedback positivo na produção deNO. Da mesma forma, a produção de citocinas e outros
mediadores inflamatórios contribuem para uma amplifica-
ção local da resposta imune que é, em parte, responsávelpela destruição do periodonto durante a progressão da do-
ença periodontal (LOHINAI et al., 1998). Ainda demonstrou-
se a expressão e ativação de metaloproteinases (MMP) porNO, o que contribui para a destruição tecidual observada
na doença periodontal (BRENNAN et al., 2003).
Corroborando com os estudos citados, tem sido detec-tada maior expressão da NOSi em tecidos com doença
periodontal em relação a tecidos sadios na periodontite em
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humanos (LAPPIN et al., 2000; BATISTA et al.,2002; SKALERIC
et al., 2006;) ou em modelos com roedores (LOHINAI &SZABÓ, 1998; RODINI et al., 2008), assim como níveis maio-
res de L-arginina e L-citrulina, precursor e co-produto da sín-
tese de NO, respectivamente (MATEJKA et al., 1998). Umavez que a L-citrulina está relacionada à formação de NO,
quantidades elevadas de L-citrulina indicam aumento dos
níveis de NO nos tecidos periodontais. De fato, um estudorecente sugeriu que a excreção de NO na saliva pode ser
utilizado como um potencial marcador biológico no diag-
nóstico e monitoramento da doença periodontal crônica,uma vez que altos níveis de NO foram detectados na saliva
de portadores dessa doença (REHER et al., 2007).
Os efeitos do excesso de NO na mucosa gengival con-tribuem para o desenvolvimento dos sintomas mais freqüen-
tes da periodontite em humanos. Nesse caso, o rubor
gengival pode ser explicado pelo seu efeito vasodilatador; oinchaço gengival devido ao aumento da permeabilidade
vascular. Ademais, o sangramento à sondagem pode ser atri-
buído ao efeito inibitório do NO na agregação plaquetária.Além disso, a reabsorção óssea pode ser resultado do efeito
estimulatório de NO na atividade de osteoclastos
(HUKKANEN et al., 1995; LOHINAI et al., 1998), visto o NOter sido apontado como mediador adicional aos efeitos das
citocinas no metabolismo ósseo e o fato das citocinas serem
importantes reguladores da síntese de NO em vários tiposcelulares (MAcINTYRE et al., 1991; LOWIK et al., 1994;
RALSTON et al., 1996; EVANS & RALSTON, 1996). Nesse
contexto, vários estudos demonstraram o envolvimento deNO como mediador da reabsorção óssea em condições as-
sociadas à ativação de citocinas, como na artrite reumatóide,
osteoporose pós-menopausa (EVANS & RALSTON, 1996) eperiodontite (LAPPIN et al., 2000; KATO et al., 2001; LOHINAI
et al., 2001, LEITÃO et al., 2004, LEITÃO et al., 2005).
Todas essas evidências sugerem a participação do NOna resposta inflamatória da periodontite, porém, o modo de
ação desse radical livre ainda requer maiores investigações.
DISCUSSÃO
Mediadores inflamatórios, como citocinas,prostaglandinas e óxido nítrico, participam na fisiopatologia
da periodontite, o que torna bastante razoável considerar
sua relevância na amplificação e perpetuação do processo àluz de estudos que buscam avaliar a atividade desses medi-
adores inflamatórios no curso evolutivo da periodontite a
partir de modulações farmacológicas relevantes na práticaclínica,
A clorpromazina, um fármaco clinicamente utilizado
como um neuroléptico, tem demonstrado possuir também
a capacidade de reduzir diversas citocinas, radicais livres eoutros mediadores (KOMODA et al., 1985b). Um outro as-
pecto interessante desse fármaco consiste no seu potencial
em alterar o metabolismo ósseo, seja aumentando a perdaóssea (KOMODA et al., 1985b; KOMODA et al., 1988) ou
inibindo a reabsorção óssea, de uma maneira concentração-
dependente, sem afetar a sobrevivência dos osteoclastos,nem a das células tipo osteoblastos (HALL et al., 1996).
Considerando que muitos pacientes que fazem uso ro-
tineiro dessa classe de medicamento mostram um quadroinconclusivo sobre as alterações no seu metabolismo ósseo,
o estudo da clorpromazina na perda óssea periodontal foi
bastante pertinente, uma vez que também exibe importan-tes atividades antiinflamatórias. De fato, quando se utilizou
a clorpromazina no modelo de periodontite em ratos, obser-
vou-se redução significante da perda óssea alveolar induzidaem molares superiores de ratos durante 11 dias (LIMA et al.,
2000).
Devido à relativa inespecificidade da clorpromazina eminibir diferentes mediadores, foram utilizadas, a seguir, a
pentoxifilina, um inibidor de algumas citocinas pró-inflama-
tórias, como o TNF-α e a IL-1β, e a talidomida, como uminibidor seletivo do RNAm de TNF-α, nesse modelo de
reabsorção óssea.
A pentoxifilina, um agente hemorreológico importante,reduz o acúmulo de RNA
m de TNF-α através da inibição da
transcrição de seu gene (DOHERTY et al., 1991; SCHMIDT-
CHOUDHURY et al., 1996), além de inibir a fosfodiesterase,resultando em elevação dos níveis de AMP
c (YANG et al.,
1995). Tem sido mostrado que a pentoxifilina é capaz de
prevenir a osteoporose induzida experimentalmente e au-mentar a produção de AMPc e a recaptação de cálcio em
culturas de osteoblastos (ROBIN & AMBRUS, 1984). A
talidomida, adicionalmente aos seus efeitos hipnosedativo eimunossupressor, possui outras ações importantes. Inibe
seletivamente a produção de TNF-α (SAMPAIO et al., 1991),
através do aumento da degradação do RNAm desta citocina,
sem afetar a produção de IL-1β, IL-6 ou GM-CSF (SAMPAIO
et al., 1991). Assim, semelhante ao observado com a
clorpromazina, ambas pentoxifilina e talidomida foram ca-pazes de reduzir, de forma significante e dose-dependente,
a perda óssea e o processo inflamatório subjacente a
periodontite induzida, sugerindo fortemente a participaçãode citocinas nesse modelo animal (LIMA et al., 2004).
Apesar de não haver até o presente momento nenhum
estudo clínico prospectivo utilizando tais agentes em paci-entes com periodontite, seus efeitos são, no mínimo, consi-
deráveis, visto que estes agentes são utilizados em diversas
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patologias crônicas, como no tratamento de distúrbios psi-
quiátricos pela clorpromazina, nas alterações vasculares pelapentoxifiina, ou mesmo no tratamento do eritema nodoso
da lepra pela talidomida. Dessa maneira, é lícito considerar
que esses pacientes poderiam ser beneficiados indiretamen-te por tais agentes na prevenção da perda óssea periodontal,
e não o contrário pensado, não prescindindo, obviamente,
do controle local da doença.Com relação às prostaglandinas, demonstrou-se em mo-
delo de periodontite em ratos que a administração de
indometacina, um potente inibidor não seletivo das COXs,reduziu de forma dose-dependente a reabsorção óssea
alveolar. Na análise histopatológica observou-se ainda redu-
ção significante do infiltrado celular e do número deosteoclastos, associada com preservação do processo alveolar
e cemento (BEZERRA et al., 2000). Além disso, a indometacina
reduziu a neutrofilia e a linfomonocitose observadas nos ra-tos não tratados (BEZERRA et al., 2000). Neste mesmo estu-
do, no intuito de investigar o efeito de uma inibição prefe-
rencial de COX-2, grupos de animais foram tratados commeloxicam, pertence à primeira geração de Coxibs, sendo
considerado moderadamente seletivo para COX-2 (SPEKTOR
& FUSTER, 2005). Observou-se que o meloxicam foi tão efi-caz quanto indometacina na redução da perda óssea alveolar
e dos demais parâmetros inflamatórios. Considerando que
tem sido descrito que o meloxicam, quando utilizado emdoses até 2,47 mg/kg em ratos, age principalmente via inibi-
ção de COX-2 (PAIRET et al., 1998), sugere-se que seus efei-
tos sobre a reabsorção óssea possivelmente ocorreram viainibição de COX-2 (BEZERRA et al., 2000). Nesse caso, a ini-
bição da COX-2 seria a responsável não apenas pelos seus
efeitos no controle da perda óssea, mas também na redu-ção dos efeitos adversos gastrintestinais. Desse modo, quan-
do da análise da mucosa gástrica, verificou-se que os ani-
mais tratados com meloxicam não apresentaram alteraçõesmacroscópicas significativas, exceto raras petéquias isoladas
de mucosa no grupo que recebeu a maior dose (3 mg/kg),
enquanto que nos grupos que receberam indometacina (1ou 2 mg/kg) observaram-se lesões hemorrágicas graves (BE-
ZERRA et al., 2000).
Considerando que a produção e liberação dasmetaloproteinases de matriz (MMP) é regulada por citocinas
tais como TNF-α e IL-1β (NAITO & YOSHIKAWA, 2005) e que
estas estão implicadas na liberação das MMP por um meca-nismo dependente de PGE
2, buscou-se então esclarecer a
participação dessas enzimas na fisiopatologia da periodontite.
A observação de que tetraciclinas modificadas, como adoxiciclina, podem inibir a atividade de colagenases por um
mecanismo independente de sua eficácia antimicrobiana,
tem justificado estudos desse agente na periodontite expe-
rimental, especialmente doxiciclina pois parece ser a maispotente anti-colagenase das tetraciclinas disponíveis comer-
cialmente (BURNS et al., 1989). De fato, usando-se um mo-
delo de periodontite em ratos, observou-se que o tratamen-to com doxiciclina, nas doses de 2,5, 5 ou 10 mg/kg/d du-
rante 7 dias, reduziu, de forma significante, a perda óssea
alveolar neste modelo. A redução na perda óssea foi acom-panhada por redução no número de osteoclastos e preser-
vação do cemento (BEZERRA et al., 2002). Essa redução pode
ser devido a um efeito direto de doxiciclina sobre estas célu-las, promovendo apoptose destas células, como descrito
anteriormente (BETTANY et al., 2000). Outros dados da lite-
ratura sugerem que nessas doses, a doxiciclina não parecepossuir atividade antimicrobiana, uma vez que em um mo-
delo de periodontite infecciosa doxiciclina na dose de 5 mg/
kg/d reduziu a atividade de MMP gengival sem alterar amicrobiota da cavidade oral (GOLUB et al., 1994).
Clinicamente, administrações de 20 mg doxiciclina du-
rante 6 meses, estão relacionadas com a redução da gravi-dade de danos aos tecidos periodontais (CROUT et al., 1996;
CATON et al., 2001). Nessa dose, doxiciclina produziu níveis
sanguíneos máximos de 0,2-0,3 µg/ml. Nesse esquema nãose alterou a microbiota oral, nem se observaram efeitos
colaterais comumente observados com os antibióticos, como
surgimento de microorganismos resistentes (CROUT et al.,1996), possivelmente pelo fato de que os níveis sanguíneos
necessários para eficácia antibiótica de 1-3 µg/ml não foram
alcançados com a dose estabelecida. Corroborando aindaesses achados, estudos clínicos sobre periodontite mostram
que doxiciclina só apresenta plena eficácia antimicrobiana
quando administrada na dose de 100 mg/kg por dia, duran-te um período não inferior a 13 dias (MANDELL et al., 1986).
De fato, o uso de tetraciclinas quimicamente modificada,
como a CMT-8, desprovida de atividade antimicrobiana, temsido capaz de reduzir a perda óssea alveolar em modelo de
periodontite por endotoxina (LLAVANERAS et al., 2001). Foi
também demonstrado que doxiciclina aplicada localmente,onde se pode observar mínimos efeitos sistêmicos, apresen-
tou efeitos benéficos sobre a osteogênese em cães subme-
tidos à lesão óssea induzida mecanicamente (CHANG &YAMAD, 2000) e reduziu a produção de colagenase por
osteoblastos e osteoclastos após cirurgia dental (GREVSTAD
& BOE, 1995). Ratificando outros estudos, demonstrou-seque baixas doses de doxiciclina são capazes de reduzir a perda
óssea inflamatória e que esse efeito não está relacionado a
sua atividade antimicrobiana, evitando, desta forma, o riscodo surgimento de resistência bacteriana e minimizando os
efeitos colaterais gastrintestinais geralmente associados com
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a administração prolongada de doxiciclina (BEZERRA et al.,
2002).Um outro aspecto importante entre os mediadores en-
volvidos na fisopatogenia da peridodontite tem sido ainda a
expressão e ativação de MMPs por óxido nítrico. Tais even-tos contribuem para a destruição tecidual adicional obser-
vada na doença periodontal (BRENNAN et al., 2003). O NO
tem sido apontado como mediador adicional aos efeitos dascitocinas no metabolismo ósseo (MAcINTYRE et al., 1991;
LOWIK et al., 1994; RALSTON et al., 1995; EVANS &
RALSTON, 1996). Vários estudos demonstram oenvolvimento de NO como mediador da reabsorção óssea
em condições associadas à ativação de citocinas, como na
artrite reumatóide, osteoporose pós-menopausa (EVANS &RALSTON, 1996) e periodontite (LAPPIN et al., 2000; KATO
et al., 2001; LOHINAI et al., 2001, LEITÃO et al., 2004, LEI-
TÃO et al., 2005).Em corroboração a esses estudos, foi demonstrado que
o uso da aminoguanidina, assim como da
mercaptoetilguanidina, inibidores seletivos da NOSi, reduzi-ram significantemente a reabsorção óssea em modelo de
periodontite em ratos (LOHINAI et al., 1998; LEITÃO et
al.,2005). Essas observações em conjunto sugerem fortemen-te que citocinas, prostaglandinas e NO parecem desempe-
nhar um importante papel na fisiopatologia da periodontite,
portanto, passíveis de modulação farmacológica. Entretan-to os eventos moleculares que formam as bases desse
processo patológico destrutivo ainda carecem de maiores
estudos.
CONCLUSÃO
A periodontite é uma doença relacionada com o nível
de resistência do hospedeiro aos fatores locais. Estas res-
postas envolvem mediadores imunoinflamatórios comocitocinas, especialmente IL-1β e TNF-α, prostaglandinas, fa-
tores de crescimento, elaboração de enzimas líticas, recruta-
mento de células inflamatórias, ativação de osteoclastos e,mais recentemente, o óxido nítrico (NO), com repercussões
no metabolismo ósseo e que, em conjunto, formam a base
da destruição periodontal (Figura 1). Fármacos que modu-lem a resposta inflamatória podem, de forma racional, re-
presentar uma importante ferramenta no controle da
reabsorção óssea alveolar.
ABSTRACT
Periodontitis is an inflammatory disease characterized by
leukocyte infiltration, connective tissue loss, alveolar boneresorption and periodontal pocket formation. The disease
severity is associated with host resistance to microbial factors
since bacteria have the capacity to activate host defense cells,which in turn produce and release mediators that stimulate
connective tissue breakdown. These mediators are a wide
array of molecules including cytokines, especially IL-1β andTNF-α; prostaglandins, such as PGE
2; hydrolytic enzymes,
such matrix metalloproteinases (MMP) and nitric oxide (NO),
a key mediator which elicits both extra and intracellularsignaling events, producing among other effects relaxation
of smooth musculature, causing vase and broncodilation as
biological action. Furthermore, NO is considered to act duringinflammatory process affecting bone metabolism. Together,
those mediators determine the extent and duration of
degradative activity. The objective of this review was to discussthe main inflammatory mediators involved in periodontitis
pathogenesis and the role of pharmacological modulators
in severity disease making an effort to understand themechanism involved in bone destruction highlighting
treatments that may change the periodontal disease severity.
UNITERMS:
Figura 1: Desenho esquemático da reabsorção óssea alveolarFigura 1: Desenho esquemático da reabsorção óssea alveolarFigura 1: Desenho esquemático da reabsorção óssea alveolarFigura 1: Desenho esquemático da reabsorção óssea alveolarFigura 1: Desenho esquemático da reabsorção óssea alveolar..... Endotoxinas (LPS) sãoliberadas no periodonto e ativam macrófagos e linfócitos a sintetizarem mediadores químicos,como citocinas, prostaglandinas, metaloproteinases e óxido nítrico, dentre outros, os quais vãoativar osteoblastos e osteoclastos, cujo desbalanço resulta em reabsorção óssea.
periodontitis, cytokines, prostaglandins,metalloproteinases, nitric oxide.
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