Pro-oxidant status and matrix metalloproteinases in apical lesions and gingival crevicular fluid as potential biomarkers for asymptomatic apical periodontitis and endodontic treatment response

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Oxidative stress and matrix metalloproteinases -9 and -2 are involved in periodontal breakdown, whereas gingival crevicular fluid has been reported to reflect apical status. The aim of this study was to characterize oxidant balance and activity levels of MMP -2 and -9 in apical lesions and healthy periodontal ligament; and second, to determine whether potential changes in oxidant balance were reflected in gingival crevicular fluid from asymptomatic apical periodontitis (AAP)-affected teeth at baseline and after endodontic treatment.</p> <p>Methods</p> <p>Patients with clinical diagnosis of AAP and healthy volunteers having indication of tooth extraction were recruited. Apical lesions and healthy periodontal ligaments, respectively, were homogenized or processed to obtain histological tissue sections. Matrix metalloproteinase -9 and -2 levels and/or activity were analyzed by Immunowestern blot, zymography and consecutive densitometric analysis, and their tissue localization was confirmed by immunohistochemistry. A second group of patients with AAP and indication of endodontic treatment was recruited. Gingival crevicular fluid was extracted from AAP-affected teeth at baseline, after endodontic treatment and healthy contralateral teeth. Total oxidant and antioxidant status were determined in homogenized tissue and GCF samples. Statistical analysis was performed using STATA v10 software with unpaired t test, Mann-Whitney test and Spearman's correlation.</p> <p>Results</p> <p>Activity of MMP-2 and MMP-9 along with oxidant status were higher in apical lesions (p < 0.05). Total oxidant status correlated positively with matrix metalloproteinase-2 and lesion size (p < 0.05). Gingival crevicular fluid showed significantly lower levels of total antioxidant status in diseased teeth at baseline compared to controls and endodontically-treated groups.</p> <p>Conclusions</p> <p>Apical lesions display an oxidant imbalance along with increased activity of matrix metalloproteinase-2 and -9 and might contribute to AAP progression. Oxidant imbalance can also be reflected in GCF from AAP-affected teeth and was restored to normal levels after conservative endodontic treatment. These mediators might be useful as potential biomarkers for chair-side complementary diagnostic of apical status in GCF.</p

Expresión de metaloproteinasas de matriz extracelular (MMPs) -2, -13 y -14 en dientes con periodontitis apical crónica y tejido periapical sano

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano DentistaAutor no autoriza el acceso a texto completo de su documentoIntroducción La periodontitis apical crónica (PAC) es una patología inmunoinflamatoria caracterizada por destrucción ósea asociada a inflamación crónica y expresión de mediadores moleculares, dentro de los cuales se encuentran las metaloproteinasas de matriz extracelular (MMPs). El objetivo del estudio es caracterizar las MMPs -2, -13 y -14 en cortes histológicos de quistes radiculares inflamatorios (QRIs), granulomas periapicales (GPAs) y ligamento periapical sano (LS). Materiales y Métodos Se seleccionaron 13 individuos con diagnóstico clínico de PAC e indicación de exodoncia de los cuales se obtuvieron biopsias de lesiones periapicales (LPAs). Como controles, se seleccionaron 7 individuos con indicación de exodoncia de premolares por ortodoncia, de los cuales se obtuvieron biopsias de premolares sanos. Ambos grupos fueron seleccionados desde la Clínica de Cirugía de la Facultad de Odontología de la Universidad de Chile según criterios de inclusión y exclusión, y firmaron un Consentimiento Informado aprobado por el Comité de Ética de nuestra Facultad. Las muestras fueron diagnosticadas histopatológicamente como GPA o QRI, y se efectuó inmunohistoquímica para caracterizar la expresión de las MMPs en el tejido. Las muestras se examinaron en microscopio óptico. Resultados Las MMPs -2, -13 y -14 se expresaron en QRIs y GPAs, pero no en LS. Se observó la presencia de MMP-2 en infiltrado inflamatorio (plasmocitos y linfocitos) y células endoteliales de GPAs. En QRIs, la expresión fue similar, pero además se detectó en epitelio y cápsula quística. MMP-13 se inmunodetectó en infiltrado inflamatorio (plasmocitos) de GPAs. En QRIs, se observó además en células tipo macrófagos y fibroblastos de la cápsula. Por último, la MMP-14 fue observada en el infiltrado inflamatorio (plasmocitos) y endotelio vascular de GPAs; mientras que en QRIs, la expresión fue distinta, localizándose en células tipo macrófagos del infiltrado inflamatorio y epitelio quístico. Conclusiones MMPs -2, -13 y -14 se expresan en el infiltrado inflamatorio, endotelio vascular, estroma, cápsula y epitelio de QRIs y GPAs, sin embargo, no en LS. Nuestros hallazgos sugieren la participación de estos mediadores en la patogénesis de la PAC