Investigation of LPS pathobiology in endodotic infections and its susceptibility to different therapeutic modalities

Abstract

Orientador: Brenda Paula Figueiredo de Almeida GomesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: Estratégias clínicas devem voltar-se para a máxima desagregação/redução da carga microbiana, assim como para eliminação e/ou inativação de lipopolissacarídeos (LPS) e demais produtos tóxicos e assim, reduzir o potencial inflamatório do conteúdo endodôntico aos tecidos periapicais. Os objetivos do presente estudo foram: 1) Avaliar a efetividade do sistema Reciproc (R25) em comparação com diferentes sistemas rotatórios na remoção de bactérias e endotoxinas de canais radiculares contaminados (artigo 1); Investigar a influência da interação entre substâncias antimicrobianas utilizadas na terapia endodôntica e o substrato Limulus Amebocyte Lysate (LAL) para quantificação de endotoxinas, com o objetivo de identificar substâncias interferentes quando da leitura dos níveis de endotoxinas em amostras clínicas (artigo 2); Monitorar "in vivo" a efetividade do preparo químico-mecânico (PQM) com NaOCl 2,5% e Clorexidina (CHX) gel 2% (tendo como controle o soro fisiológico [SS]) após o uso do EDTA 17% e medicação intracanal na redução de LPS, elucidando a contribuição de cada etapa da terapia endodôntica na redução de endotoxinas (artigo 3); Estudar o perfil da microbiota e níveis de endotoxinas nas infecções endodônticas primárias com lesão periapical, determinando o potencial inflamatório do conteúdo endodôntico contra macrófagos através da produção de IL1- ß e TNF-?. Além disso, comparar "in vivo" a efetividade do preparo químico-mecânico (PQM) com NaOCl 2,5% e Clorexidina (CHX) gel 2% e após o uso do EDTA 17% e medicação intracanal na eliminação de LPS, tendo como controle, soro fisiológico (SS) (artigo 4); Investigar a influência de diferentes substâncias químicas auxiliares utilizadas no tratamento endodôntico e da medicação à base de hidróxido de cálcio por diferentes períodos na estrutura e bioatividade do lipopolissacarídeo bacteriano, visando elucidar a ocorrência de possíveis implicações na detecção do lipideo A/ LPS e posteriormente, seu potencial imunoestimulador em receptores TLR-4 (artigo 5). Métodos: Amostras foram coletadas de canais radiculares utilizando cones de papel estéreis/despirogenizados. PCR (16s rDNA), contagem de unidades formadoras de colônias e método LAL foram utilizados. Macrófagos Raw 264.7 foram estimulados com conteúdo endodôntico infeccioso e determinação dos níveis de IL1- ß e TNF-? foi realizada por meio de ELISA. Espectrometria de massa (MALDI-TOF) e silver staining determinaram a presença de picos de lipídeo A e bandas correspondentes à presença de LPS após tratamentos, respectivamente. Em paralelo, ativação de TLR-4 foi realizada para determinação do potencial imunoestimulador do LPS. Resultados: Artigo 1- Não houve diferença entre o sistema Reciproc R25 e os diferentes sistemas rotatórios na remoção de bactérias e endotoxinas de canais radiculares contaminados, respectivamente: Reciproc (99.34% e 91.69%); GII - Mtwo (99.86% e 83.11%); GIII- ProTaper (99.93% e 78.56%); and GIV- FKG RaceTM (99.99% e 82.52%). Artigo 2- Água oxigenada 30%, Otosporin® e pasta tripla antibiótica causaram inibição/superestimação dos níveis de endotoxina em todas as diluições testadas. Artigo 3- PQM foi capaz de reduzir significativamente os níveis de LPS: NaOCl 2.5% (99.65%) (GI), CHX 2% (94.27%) (GII), e SS (96.79%) (GIII) (p 0.01). Article 2- Hydrogen peroxide 30%, Otosporin® and triple antibiotic paste caused inhibition/ enhancement of endotoxin levels in all dilutions. Article 3- Irrespective of the irrigant, CMP was able to significantly reduce LPS levels: NaOCl 2.5% (99.65%) (GI), CHX 2% (94.27%) (GII), and SS (96.79%) (GIII) (p .05). IL-1? and TNF-? were produced by macrophages stimulated with initial endodontic content. A proportional decrease of cytokine levels was found after each root canal procedure (p <0.05). Article 5- 5.25% NaOCl and Ca(OH)2 induced both loss of peak of lipid A and LPS detection, while no structural alteration was observed after LPS treatment with other auxiliary chemical substances. In parallel, LPSs treated with 5.25% NaOCl and Ca(OH)2 were significantly less potent in activating TLR4 when compared to other substances (p <0.0001). It was concluded that: Reciproc (R25) was as effective as the rotary multifile systems for bacteria and endotoxin removal from contaminated root canals (Article 1); The performance characteristics - accuracy and reproducibility- of the turbidimetric kinetic assay for quantification of endotoxins are influenced by the interaction of LAL substrate with Hydrogen peroxide 30%, Otosporin® and triple antibiotic paste (Article 2); High endotoxin reduction occurs after chemical-mechanical preparation and after the use of calcium hydroxide paste (Article 3). Additional endodontic procedures enhance endotoxin reduction (Article 3). Consequently, it was found a progressively lower activation of macrophages for IL-1? and TNF-? production (Article 4); 5.25% NaOCl and calcium hydroxide paste were capable of inducing loss of lipid A peaks and LPS detection, rendering a lower immunostimulatory potential against TLR-4 (Article 5)DoutoradoEndodontiaDoutora em Clínica Odontológica2013/02402-9FAPES

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