R. Periodontia - Dezembro 2009 - Volume 19 - Número 04
TRAUMA OCLUSAL X TECIDOS PERIODONTAIS: AÇÃO DA
OSTEOPONTINA E DO RECEPTOR ATIVADOR DO FATOR
NUCLEAR KAPPA B
Occlusal trauma x periodontal tissue: action of the osteopontin and receptor activator of nuclear
factor Kappa B ligand
Sheila Pestana Passos1, Sandra Costa Zamboni1, Fernando Eidi Takahashi2, Nelson Luiz de Macedo3
RESUMO
O trauma oclusal é causado pela força oclusal excessiva e muitas vezes está associado com a perda do osso
alveolar. Na presença de trauma oclusal, periodontites
provocadas por biofilme estão sujeitas a ter uma evolução
mais rápida que periodontites onde o trauma oclusal não
está associado. Nesta revisão foi detalhada a atuação de
duas proteínas (osteopontina e RANKL) que podem estar
envolvidas neste processo. Sabe-se que a osteopontina é
uma proteína produzida sob carga mecânica e induz a migração dos osteoclastos para o local da reabsorção. O receptor ativador do fator nuclear Kappa B (RANKL) é um importante fator na diferenciação, ativação e sobrevivência
dos osteoclastos, e participa da indução in vitro da
osteopontina intracelular. Entretanto, o envolvimento do
RANKL na reabsorção óssea inflamatória, com ou sem trauma oclusal, e o papel da osteopontina nas células ainda
não está claro. No presente estudo, uma revisão de literatura foi realizada com o objetivo de elucidar a
imunohistoquímica do trauma oclusal associado aos tecidos periodontais, enfatizando a atuação da osteopontina
e do RANKL, assim como a relação entre o trauma oclusal e
os tecidos periodontais. Com base no que existe atualmente
na literatura, o mecanismo preciso de degradação
periodontal sob excessiva carga oclusal ainda não está bem
estabelecido em virtude da complexa ação das referidas
proteínas.
UNITERMOS: Trauma, osteopontina, periodontite. R
Periodontia 2009; 19:75-81.
1
Doutorandas em Prótese Dentária da UNESP
2
Professor de Prótese Fixa da UNESP
3
Professor de Periodontia da UNESP
Recebimento: 30/09/08 - Correção: 15/05/09 - Aceite: 28/09/09
INTRODUÇÃO
As primeiras teorias descritas na literatura diziam que o trauma oclusal era causa de doença
periodontal. Posteriormente, estudos (Lindhe &
Svanberg, 1974; Gher, 1998; McCulloch et al., 2000)
realizados afirmaram que a doença periodontal tem
como etiologia a infecção bacteriana e o trauma atua
somente como fator coadjuvante da perda dos tecidos de sustentação dos dentes.
O ligamento periodontal está sempre exposto
às forças oclusais. Quando uma força oclusal excede a capacidade adaptativa dos tecidos, estes sofrem injúrias induzindo mudanças estruturais microscópicas dentro e ao redor do ligamento periodontal.
Tem sido relatado que uma força mecânica excessiva está associada com a perda óssea alveolar em
periodontite severa (Jin & Cao, 1992).
A reabsorção óssea pode ser consequência da
evolução de um trauma oclusal que isolado induz
reabsorção óssea reversível, mas não causa
periodontite (Lindhe & Svanberg, 1974). A partir de
uma inflamação induzida pelo biofilme, a carga
oclusal excessiva é geralmente um dos maiores fatores etiológicos da destruição do tecido periodontal
(Gher, 1998; McCulloch et al., 2000). Muitos estudos têm demonstrado o efeito da excessiva força
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oclusal no ligamento periodontal em relação a periodontite
induzida pelo biofilme (Lindhe & Svanberg, 1974), fluxo sanguíneo (Kvinnsland et al., 1992) e terminações de Ruffini
(Kvinnsland & Heyeraas, 1992).
Tem-se discutido que certos traços morfológicos da má
oclusão predispõem ao desenvolvimento da doença
periodontal. Estudos (Alexander & Tipnis, 1970) buscaram
estabelecer a associação entre má oclusão e a doença
periodontal, porém resultados conflitantes têm sido demonstrados. Uma associação entre acúmulo de biofilme, cálculo,
gengivite e bolsa periodontal e a má oclusão, segundo a
classificação de Angle, foi sugerida. Entretanto, essa associação não tem se confirmado. Poulton & Aaronson (1961)
afirmaram existir uma relação estatisticamente significante
entre oclusão e saúde periodontal. Porém a demonstração
desta correlação não comprova a existência de uma relação
de causa e efeito entre os fatores envolvidos.
Estudos têm sido realizados a fim de elucidar a
imunohistoquímica do trauma oclusal (Takano-Yamamoto et
al., 1994; Miles et al., 1998; Terai et al., 1999; Kanzaki et al.,
2002; Morinobu et al., 2003; Kaku et al., 2005; Yamamoto
et al., 2006; Yoshinaga et al., 2007). A osteopontina é uma
proteína produzida sob carga mecânica e induz a migração
dos osteoclastos para o local da reabsorção. O receptor
ativador do fator nuclear Kappa B (RANKL) é um importante
fator na diferenciação, ativação e sobrevivência dos
osteoclastos e participa da indução in vitro da osteopontina
intracelular. Entretanto, o envolvimento do RANKL na
reabsorção óssea inflamatória, com ou sem trauma oclusal,
e o papel da osteopontina nas células ainda não está claro.
No presente estudo, uma revisão de literatura foi realizada com o objetivo de elucidar a imunohistoquímica do
trauma oclusal associado aos tecidos periodontais,
enfatizando a atuação de duas proteínas, a osteopontina e
o RANKL, assim como a relação entre o trauma oclusal e os
tecidos periodontais. Com base na literatura, o mecanismo
preciso de degradação periodontal sob excessiva carga oclusal
ainda não está bem estabelecido em virtude da complexa
ação das referidas proteínas.
REVISÃO DE LITERATURA
Trauma Oclusal X Doença Periodontal
O trauma oclusal, no contexto da odontologia, é definido como alterações patológicas que ocorrem no periodonto
de sustentação devido às forças excessivas produzidas durante a mastigação podendo lesar os tecidos periodontais,
polpa dentária, articulação temporomandibular, além dos
próprios músculos da mastigação (Pillon et al., 2007).
Gher (1998) relembrou que ainda há muitas dúvidas
quanto a relação entre mobilidade dentária e progressão da
periodontite. Os ajustes oclusais, como parte do tratamento periodontal, devem estar relacionados com avaliações clínicas, como função mastigatória e conforto do paciente, não
devendo ser utilizados como procedimentos de grande valia
para interromper a progressão da periodontite.
Rêgo & Carmo (2000), em seus estudos, concluíram que
o trauma de oclusão não produz doença periodontal. Entretanto, pode produzir reabsorções do osso alveolar acelerando a progressão desta doença. Enquanto Nunn & Harel
(2001) observaram que existe forte associação entre discrepância oclusal e doença periodontal.
Harrel & Nunn (2004) avaliaram uma provável relação
entre forças oclusais e recessões gengivais em pacientes apresentando periodontite moderada a severa. Observou-se que
as maiores perdas de tecido gengival foram encontradas entre
os dentes que receberam tratamento oclusal. Embora essa
perda não tenha sido estatisticamente significativa, os dentes que não apresentavam discrepâncias oclusais e os dentes com discrepâncias oclusais não tratados tiveram uma
perda média de tecido gengival de 0,055 mm por ano. Os
autores concluíram que não houve relação estatisticamente
significante entre a presença de discrepâncias oclusais e alterações nos níveis gengivais (p = 0,481).
É interessante notar também que a maior parte das publicações reflete em dados que procuram demonstrar a associação das lesões com outros fatores, como idade, gênero, presença de hábitos parafuncionais, escovação, entre
outros, porém é difícil encontrar relatos que provem ou tentem provar a correlação das duas lesões.
O mecanismo de remodelação óssea decorrente do
movimento ortodôntico detalhado, incluindo contribuições
da matriz extracelular (Waddington & Embery, 2001) e
citocinas (Sandy, 1998) está relativamente bem definido, diferente dos mecanismos dedestruição do tecido periodontal
devido à carga oclusal excessiva que ainda não estão estabelecidos.
É considerado controverso o papel da oclusão na
etiologia das doenças periodontais. Entretanto, existem na
literatura muitas evidências (Lindhe & Svanberg, 1974;
Kvinnsland et al., 1992; Kvinnsland & Heyeraas, 1992; Gher,
1998; McCulloch et al., 2000) sugerindo que a oclusão (ou
trauma oclusal) tem correlação significativa com retração
gengival, perda óssea e abfração. Seja como fator etiológico
causador da doença periodontal, ou como um fator
predisponente importante, a oclusão equilibrada, com os
côndilos em posição harmoniosa, distribui a carga
mastigatória de maneira mais fisiológica, favorecendo o con-
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trole e a recuperação dos problemas periodontais. Não há
sentido em tratar o periodonto sem o estabelecimento de
uma oclusão correta, especialmente nos pacientes que apresentam extensas restaurações, próteses e perdas dentárias.
Imunohistoquímica X Trauma Oclusal X Doença
Periodontal
Sabe-se que a carga mecânica induz a proliferação e a
diferenciação das células ósseas e a síntese da matriz
extracelular através de várias macromoléculas, dentre elas a
osteopontina, osteocalcina, sialoproteína óssea (Nomura &
Takano-Yamamoto, 2000; Ivanovsky et al., 2001; Ehrlich &
Lanyon, 2002). Quando uma força mecânica é aplicada no
osso, o estresse é detectado por determinadas células, induzindo a remodelação óssea. Essas células mecano-responsáveis são em sua maioria osteoblastos e osteoclastos (Ehrlich
& Lanyon, 2002). Similarmente, os osteoclastos podem ser a
célula chave na destruição do tecido periodontal sob excessiva carga oclusal.
Muitos estudos têm demonstrado que trauma oclusal é
um fator co-destrutivo na reabsorção óssea inflamatória no
periodonto (Lindhe & Svanberg, 1974; Jin & Cao, 1992; Rêgo
& Carmo, 2000). No estudo in vivo de Yoshinaga et al. (2007)
foi observado que existe relação entre inflamação e trauma
oclusal na reabsorção óssea. De acordo com os resultados,
os autores observaram que a reabsorção óssea inflamatória
com trauma oclusal é mais destrutiva do que a inflamação
isolada. Este dado está de acordo com outros estudos (Lindhe
& Svanberg, 1974).
Mudanças histológicas no ligamento periodontal sob
carga oclusal excessiva, como a produção de osteopontina
e do receptor ativador do fator nuclear Kappa B ligand (RANKL)
pelas células do ligamento periodontal tem sido estudadas.
Osteopontina
Osteopontina é uma das abundantes matrizes protéicas
que são produzidas durante a aplicação de carga oclusal
(Rodan, 1995; Denhardt & Noda, 1998; Nomura & TakanoYamamoto, 2000; Sodek et al., 2000) e pode converter
estresse mecânico através de um sinal intracelular (Carvalho
et al., 1998). No tecido mineralizado, a osteopontina é expressa através dos fibroblastos (Ivanovski et al., 2001), células osteoblásticas (Merry et al., 1993) e osteoclastos (Merry
et al., 1993; Dodds et al., 1995).
O relacionamento entre a carga mecânica e a expressão
da osteopontina tem sido estudado in vitro (Klein-Nulend et
al., 1997; Carvalho et al., 1998) e in vivo (Takano-Yamamoto
et al., 1994; Miles et al., 1998; Terai et al., 1999; Morinobu et
al., 2003, Kaku et al., 2005). Além disso, muitos estudos in
vivo (Lindhe & Svanberg, 1974; Kvinnsland et al., 1992;
Kvinnsland & Heyeraas, 1992; Jin & Cao, 1992; Nunn &
Harrel, 2001; Harrel & Nunn, 2004; Yoshinaga et al., 2007)
têm investigado a reação do ligamento periodontal associado ao trauma oclusal. Klein-Nulend et al. (1997) observaram
in vitro o efeito na expressão da osteopontina utilizando uma
carga de 13 kPa. Enquanto no estudo in vivo de Miles et al.
(1998) foi utilizada uma carga de 65 N a 2 Hz por 3 minutos.
Clinicamente, Yoshinaga et al. (2007) observaram em ratos
o efeito de uma carga oclusal excessiva que foi representada
cimentando uma inlay de ouro no primeiro molar, com 1 mm
a mais na superfície oclusal. Entretanto, os métodos usados
em tais estudos não foram apropriados em termos de resistência e/ou tipo de carga. Nestes estudos in vivo, o efeito da
carga mecânica no ligamento periodontal foi estudado sob
carga oclusal constante, representando o movimento fisiológico do dente, enquanto que a força intermitente representa a carga oclusal excessiva.
Os osteócitos representam a maioria das células produtoras de osteopontina durante o movimento fisiológico do
dente (Takano-Yamamoto et al., 1994; Miles et al., 1998; Terai
et al., 1999). Alguns estudos relatam a produção in vivo sobre a produção de osteopontina em osteócitos sob carga
mecânica (Takano-Yamamoto et al., 1994; Miles et al., 1998;
Terai et al., 1999; Morinobu et al., 2003). No estudo de Kaku
et al. (2005), os autores verificaram que a produção de
osteopontina pelos osteócitos foi baixa e não aumentou
uniformemente com a aplicação excessiva de carga oclusal,
havendo uma maior destruição e extensa mudança no ligamento periodontal.
Segundo Miyauchi et al., em 1991, osteopontina é a
chave no desenvolvimento e migração dos osteoclastos . No
estudo de Kaku et al. (2005) foi detectado osteopontinapositivo nos osteoclastos e fibroblastos no ligamento
periodontal adjacente à área de compressão. Isto pode suportar a hipótese de que a osteopontina expressada através
dos osteoblastos e fibroblastos pode induzir a migração dos
osteoclastos para o local da reabsorção. Entretanto, a produção de osteopontina por essas células foi quase simultânea com a reabsorção óssea. A forma intracelular da
osteopontina promove a formação de osteoclasto (Suzuki et
al., 2002). Por isso, a osteopontina tem sido relatada como
promotora da formação de matriz óssea bem como da
reabsorção óssea (Butler, 1989).
Receptor Ativador do Fator Nuclear Kappa B
Ligante - RANKL
A osteoclastogênese é um evento biológico controlado
principalmente por duas citocinas, o receptor ativador do fator
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nuclear Kappa B (RANKL) e o fator estimulador de colônia de
macrófago (Udagawa et al., 1999). O RANKL é um dos fatores essenciais para maturação dos osteoclastos; ativa a diferenciação, simula a ativação e aumenta a sobrevivência dos
osteoclastos (Yasuda et al., 1998; Aubin & Bonnelye, 2000).
Estudos prévios têm mostrado que o RANKL é produzido
pelos osteoblastos, células do ligamento periodontal, células T, células B e células endoteliais, e que isto suporta a
osteoclastogênese in vitro (Udagawa et al., 1999; Wada et
al., 2004; Kobayashi-Sakamoto et al., 2004; Han et al., 2006).
O RANKL foi detectado ao redor dos osteoclastos e
osteoblastos durante o processo de reabsorção óssea. É
secretado dos osteoblastos e diferencia osteoclastos precursores dentro de osteoclastos maduros (Miyamoto & Suda,
2003). Tem sido mostrado in vivo que o número de
osteoclastos aumenta com o aumento da expressão do
RANKL em lesões periapicais (Zhang & Peng, 2005). Mudanças na expressão do RANKL corresponderam a mudanças
no número de osteoclastos no estudo de Yoshinaga et al.
(2007). Isso demonstra claramente que a expressão do RANKL
nas células endoteliais, células inflamatórias e células do ligamento periodontal está envolvida na reabsorção óssea
inflamatória, afetando a osteoclastogênese, com ou sem
trauma oclusal. Porém, essa expressão é potencializada pelo
trauma oclusal (Yoshinaga et al., 2007)
O trauma oclusal promove a reabsorção óssea através
da regulação da expressão do RANKL, portanto influencia a
expressão do RANKL. O trauma oclusal pode causar estresse
mecânico em componentes do periodonto que induz a produção de citocinas inflamatórias e induz diretamente a expressão do RANKL nas células do ligamento periodontal in
vitro (Kanzaki et al., 2002; Yamamoto et al., 2006).
Estudos têm relatado que a expressão do mRNA para
RANKL é mais alta na gengiva com periodontite avançada
do que em gengivites ou na gengiva saudável (Crotti et al.,
2003; Liu et al., 2003), e sugerem que a regulação da expressão do RANKL deve estar associada com a ativação da
destruição óssea pela periodontite. Células endoteliais, inflamatórias e do ligamento periodontal expressaram RANKL
na reabsorção óssea inflamatória in vivo (Yoshinaga et al.,
2007). A expressão foi potencializada pelo trauma oclusal e,
portanto, essa expressão do RANKL nessas células relaciona
a osteoclastogênese com a reabsorção óssea alveolar inflamatória, com ou sem trauma oclusal in vivo. Os resultados
do estudo de Yoshinaga et al. (2007) sugerem que a expressão do RANKL nessas células está envolvida com o aumento
da população dos osteoclastos induzida pelo trauma oclusal.
Portanto, pouco se sabe sobre o envolvimento do RANKL
na reabsorção óssea quando existe inflamação com ou sem
trauma oclusal. Os tipos de células que produzem RANKL
não têm sido claramente associados com reabsorção óssea
inflamatória com ou sem trauma oclusal.
RANKL x Osteopontina
Cultura de osteoclastos in vitro estimulou, através da
expressão do RANKL, osteopontina intracelular em
osteoclastos (Takeshita et al., 2000). Isto sugere a possibilidade do envolvimento de RANKL na produção de
osteopontina intracelular em osteoclastos. No estudo de
Kaku et al. (2005), RANKL foi obser vado em ambos
osteoclastos osteopontina-positivo e osteopontina-negativo, indicando que a produção de osteopontina intracelular
nos osteoclastos in vivo pode não ser induzida diretamente
pelo RANKL, mas através de um diferente mecanismo de
estresse. Muitos estudos têm demonstrado que osteoclastos
produzem osteopontina (Merry et al., 1993; Dodds et al.,
1995; Zhu et al., 2004), entretanto ainda permanecem controvérsias (Dodds et al., 1995; McKee & Nanci, 1996). No
estudo de Kaku et al. (2005) osteopontina é produzida por
osteoclastos no ligamento periodontal, mas em uma região
distante do osso alveolar sob carga mecânica. Estes autores
não verificaram correlação entre a distribuição do RANKL e a
produção de osteopontina nos osteoclastos. Entretanto, o
mecanismo preciso de degradação do tecido periodontal sob
excessiva carga oclusal ainda não está claro, visto que carece de um apropriado estudo experimental in vivo.
DISCUSSÃO
As mudanças histológicas do ligamento periodontal sob
carga oclusal excessiva, mediante a produção de
osteopontina e RANKL pelas células do ligamento
periodontal, têm sido estudadas. De acordo com Kaku et al.
(2005) muitos estudos têm avaliado a degeneração
periodontal in vivo. Entretanto, os métodos utilizados não
são adequados em termos de resistência e/ou tipo de carga.
Na maioria dos casos o efeito da carga mecânica sobre o
ligamento periodontal foi avaliado sob carga mecânica constante. Clinicamente, tem sido apresentado que a carga
oclusal excessiva que pode causar trauma oclusal é na maioria dos casos intermitente. Portanto, o estabelecimento de
um modelo experimental adequado em que a carga é intermitente e alta o suficiente é indispensável e permite investigação detalhada da degeneração do ligamento periodontal
sob carga mecânica. No estudo de Kaku et al. (2005) foram
demonstradas maior destruição e extensa alteração do ligamento periodontal. Os autores atribuem os resultados obtidos ao adequado modelo experimental utilizado.
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Relatos in vivo afirmam que a osteopontina é produzida
pelos osteócitos sob carga mecânica (Takano-Yamamoto et
al., 1998; Miles et al., 1998; Morinobu et al., 2003). Considera-se que a forma intracelular da osteopontina é para promover a formação de osteoclastos (Susuki et al., 2002). No
estudo de Kaku et al. (2005), a osteopontina intracelular foi
claramente detectada em osteoclastos adjacentes a uma
região de compressão do ligamento periodontal. Muitos estudos têm demonstrado que osteoclastos produzem
osteopontina (Merry et al., 1993; Dodds et al., 1995; Zhu et
al., 2004; Kaku et al., 2005), porém alguns estudos contradizem estes achados (Dodds et al., 1995; McKee and Nanci,
1996).
De acordo com Kaku et al. (2005), a produção de
osteopontina osteoclástica intracelular in vivo pode não ser
induzida diretamente pelo RANKL, mas segue uma trajetória
diferente quando submetido ao estresse mecânico. RANKL
foi encontrado ao redor de osteoblastos e osteoclastos durante reabsorção óssea. RANKL é a molécula chave que regula a destruição óssea em periodontites (Teng et al., 2000;
Crotti et al., 2003) e é um dos fatores essenciais para a
maturação dos osteoclastos. É secretado pelos osteoblastos
e os osteoclastos precursores diferenciam-se em osteoclastos
maduros (Miyamoto et al., 2003).
Osteopontina promove a formação de matriz óssea tão
bem quanto a reabsorção óssea (Butler et al., 1989), no entanto investigações detalhadas são necessárias incluindo a
possibilidade da contribuição da osteopontina na regeneração do tecido periodontal. Desta forma, se faz necessário o
desenvolvimento de um experimento que nos permita avaliar a degeneração do ligamento periodontal para que possamos estabelecer o porquê da degeneração do ligamento
periodontal sob carga.
CONCLUSÃO
Ainda existem muitas controvérsias nas implicações entre trauma oclusal e tecido periodontal. As divergências de
resultados encontrados em pesquisas laboratoriais e clínicas
podem ser devido à diferenças entre as metodologias
aplicadas, que nem sempre são adequadas em termos de
resistência e ou tipo de carga. Está comprovado que o
trauma oclusal não inicia a doença periodontal, mas atua
como fator de codestruição; além disso, existem matrizes
protéicas que são produzidas durante a aplicação da carga
oclusal e seus efeitos ainda não estão bem estabelecidos na
literatura.
ABSTRACT
The occlusal trauma is caused by excessive occlusal
loading and many times are associated with the anatomy of
the osseous structures. In the presence of occlusal loading,
periodontitis caused for bacterial film could be an evolution
faster than periodontitis disease where the occlusal trauma
is not associated. In this review, it will be emphasized the
action of two proteins (osteopontin and RANKL) that can be
involved in this process. The osteopontin is known to be
reduced upon mechanical loading and is considered to induce
migration of osteoclasts to the resorption bone. The receptor activator of nuclear factor Kappa B (RANKL) is an important
factor in the differentiation, activation and survival of the
osteoclasts, and participates of the induction in vitro of the
intracellular osteopontin. However, the evolvement of the
RANKL in the inflammatory osseous resorption, with or
without oclusal loading, and the function of the osteopontin
in the cells is unclear. In the present study, a literature review
was carried through with the objective to elucidate the
immunohistochemistry of the occlusal trauma associate to
the periodontal tissues, emphasizing the action of
osteopontin and RANKL, as well as the relation between the
occlusal loading and periodontal tissues. On the basis of what
it exists currently in literature, the necessary mechanism of
the fabric periodontal under excessive occlusal loading was
unclear because of the complex action of these proteins.
UNITERMS: trauma, osteopontin, periodontitis.
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Endereço para correspondência:
Sheila Pestana Passos
Av. Engenheiro Francisco José Longo, 777 - Jd. São Dimas
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Tel.: (12) 3947-9060
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