Expressão de receptor de estrógeno beta e apoptose

Expressão de receptor de estrógeno beta e apoptose

Título alternativo Estrogen receptor beta and apoptosis in alveolar bone osteoclasts of estrogen-treated rats
Autor Crusoé-Souza, Mady Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Cerri, Paulo Sergio Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Resumo Introduction: Combined and coordinated action among osteoblasts, osteocytes and osteoclasts is responsable for bone tissue homeostasis. Local and systemic factors regulate bone formation and resorption processes, controlling proliferation, differentiation, activity and survival of bone cells. Estrogen is widely used to inhibit bone resorption in menopausal women. This hormone acts on osteoblasts and mesenchymaI cells, controlling the production of growing factors and cytokines which are important for the osteoclasts formation, activity and survival. The presence of estrogen receptors in bone cells has been demonstrated; nevertheless, the expression of these receptors is variable according to the bone histophysiology and type. Purpose: The aim of this study was to investigate which alveolar bone cells express estrogen receptors beta in estradiol-treated and untreated rats. Considering that estrogen induces apoptosis in osteoclasts, a quantitative analysis of osteoclasts and a possible relationship between apoptosis and estrogen receptor beta expression in these cells were also carried out. Material and Methods: Ten, 22-dayold female rats were divided into two groups: estrogen group (EG) and sham control group (SG). EG animals received injections of 0.125mg/100g body weight estradiol hexahydrobenzoate daily, for 14 days. SG animals received injections of corn oil, used as the dilution vehicle of estrogen. Twenty four hours after the last injection, fragments of the maxilla containing alveolar bone surrounding the upper molars were removed and immersed in formaldehyde. After decalcification, the fragments were dehydrated and embedded in paraffin. Some sections were stained with hematoxylin and eosin. For quantitative analysis of the number of osteoclasts, alveolar bone sections were submitted to the TRAP (tartrate-resistant acid phosphatase), used as osteoclast marker. The number of TRAP-positive osteoclasts/mm of bone surface was carried out, and the statistical analysis was performed using the Mann-Whitney test (p ≤ 0.05). Sections were submitted to immunohistochemistry reaction for estrogen receptor beta (ERβ); for detection of apoptosis, the TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP Nick-End Labeling) method was used. Sections were also submitted to the double labeling: immunohistochemistry reaction for ERβ followed by the TUNEL method. Some fragments of alveolar bone were removed, immersed in fixative solution and processed for transmission electron microscopy. Results: The number of TRAP-positive osteoclasts/mm of alveolar bone surface was significantly reduced in the EG in comparison to SG. Immunoreaction for ERβ was observed in the cytoplasm and nuclei of osteoblasts, osteocytes and osteoclasts in the sham and estrogen groups. In EG, the double labeling revealed TUNEL-positive nuclei in the osteoclasts immuno-positive for ERβ. The ultrastructural results showed shrunken osteoclasts exhibiting nuclei with conspicuous masses of condensed peripheral chromatin and citoplasmatic blebs, indicating apoptosis. Conclusions: Estrogen seems to have an important role in the bone homeostasis via estrogen receptors beta. The presence of ERβ-positive osteoclasts, exhibiting TUNEL-positive nuclei, in the EG, indicates that estrogen acts directly on osteoclasts and may induce apoptosis. These results reinforce the idea that estrogen induces osteoclasts apoptosis and may be responsible, at least in part, for the reduction in the alveolar bone resorption in estrogen-treated rats.

A ação combinada e coordenada entre osteoblastos, osteócitos e osteoclastos é responsável pela homeostase do tecido ósseo. Diversos fatores locais e sistêmicos regulam os processos de formação e de reabsorção óssea, agindo sobre a proliferação, diferenciação, atividade e sobrevivência das células ósseas. O estrógeno é amplamente utilizado para inibir a reabsorção óssea, principalmente em mulheres na menopausa. Sabe-se que este hormônio atua sobre osteoblastos e células mesenquimais interferindo com a produção de fatores de crescimento e citocinas importantes na formação, atividade e sobrevivência de osteoclastos. Além disso, a presença de receptores de estrógeno em células ósseas tem sido demonstrada por alguns autores; no entanto, tem sido sugerido que há variabilidade na expressão dos receptores de estrógeno de acordo com o tipo de osso e sua histofisiologia. Objetivo: O propósito deste estudo foi investigar, em ratas tratadas e não tratadas com estradiol, quais células do osso alveolar expressam receptores de estrógeno beta. Considerando que o estrógeno induz apoptose em osteoclastos, foi proposto verificar, nas ratas tratadas com estradiol, as variações quantitativas nos osteoclastos bem como a possível relação entre o processo de apoptose e a expressão de receptores de estrógeno beta nestas células. Material e Métodos: Dez ratas com 22 dias foram divididas em dois grupos: grupo estrógeno (GE) e grupo controle sham (GS). Os animais do GE receberam injeções diárias de 0,125mg/100g de peso corporal de hexaidrobenzoato de estradiol durante 14 dias. Os animais do GS receberam, durante o experimento, injeções de óleo de milho, veículo utilizado para diluição do estrógeno. Após 24 horas da última aplicação, os fragmentos de maxila contendo osso alveolar ao redor do 1º molar foram removidos e fixados em formaldeído. Após descalcificação, os fragmentos foram desidratados, diafanizados e incluídos em parafina. Alguns cortes foram corados com hematoxilina e eosina (H&E). Para análise quantitativa, os cortes foram submetidos ao método do TRAP (fosfatase ácida tartarato-resistente), usado como marcador de osteoclastos. Foi obtido o número de osteoclastos TRAP-positivos na superfície óssea e os dados foram submetidos ao método estatístico de Mann Whitney (p≤0,05). Cortes de osso alveolar foram também submetidos à reação imuno-histoquímica para receptores de estrógeno beta (REβ) e ao método do TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP Nick-End Labeling), para detecção de apoptose. Alguns cortes foram submetidos à dupla-marcação: reação imuno-histoquímica para REβ e o método do TUNEL. Alguns fragmentos de osso alveolar foram fixados e processados para microscopia eletrônica de transmissão. Resultados: O número de osteoclastos TRAP-positivos na superfície do osso alveolar diminuiu significantemente no GE em comparação ao GS. Osteoblastos, osteócitos e osteoclastos de osso alveolar, dos grupos GS e GE, exibiram núcleo e citoplasma imuno-marcados para o REβ. No GE, alguns osteoclastos com citoplasma imuno- positivo ao REβ, exibiram núcleos positivos ao método do TUNEL. A análise ultraestrutural da superfície do osso alveolar de ratas tratadas com estradiol (GE) revelou osteoclastos, aparentemente, encolhidos, exibindo núcleos com cromatina periférica condensada e projeções citoplasmáticas semelhantes a blebs, indicando apoptose. Conclusões: O estrógeno deve exercer papel importante na homeostase óssea via REβ. A presença de osteoclastos positivos ao REβ, exibindo núcleos TUNEL-positivos, no GE, indica que o estrógeno pode atuar diretamente sobre os osteoclastos e, possivelmente, induzir apoptose. Estes resultados reforçam a idéia de que o estrógeno induz apoptose em osteoclastos e deve ser responsável, pelo menos em parte, pela redução na reabsorção do osso alveolar de ratas tratadas com estradiol
Palavra-chave APOPTOSE
CELULAS
ESTROGENIOS
REABSORCAO OSSEA
IMUNOISTOQUIMICA
MORFOLOGIA
Idioma Português
Data de publicação 2009-01-28
Publicado em SOUZA, Mady Crusoe de. Expressão de receptor de estrógeno beta e apoptose. 2009. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2009.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 92 p.
Direito de acesso Acesso restrito
Tipo Dissertação de mestrado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/9619

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