Trabajos Originales

Efecto de la inducción de enfermedad Endodóntica sobre el Sistema Nervioso Central (SNC): estudio en ratones

  • Fabio Luis Miranda Pedro- Maestro y Doctor en Endodoncia - Facultad de Odontología de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil/ FOC-UNIC.

  • Alex Semenoff-Segundo - Maestro y Doctor en Periodoncia - Facultad de Odontología de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil/ FOC-UNIC.

  • Tereza Aparecid. Delle Vedove Semenoff - Maestro y Doctor en Semiología - Facultad de Odontología de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil/ FOC-UNIC

  • Leonardo Stephan Caporossi - Estudiante de Odontología - Facultad de Odontología de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil/ FOC-UNIC.

  • Aurélio Rosa-Júnior - Estudiante de Odontología - Facultad de Odontología de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil/ FOC-UNIC

  • Álvaro Henrique Borges - Maestro y Doctor en Endodóncia - Facultad de Odontología de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil/ FOC-UNIC
CORRESPONDENCIA
Alex Semenoff Segundo. E-mail: semenoff@uol.com.br. Address: Rua Professora Azélia de Mamoré de Melo, n°318, Ap. 63, CEP 78005-700, Cuiabá - MT.

EFECTO DE LA INDUCCIÓN DE ENFERMEDAD ENDODÓNTICA SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC): ESTUDIO EN RATONES
Resumen
El objetivo de este estudio fue comprender el efecto de la infección periapical asociada a un modelo de estrés sobre los parámetros de evaluación del sistema nervioso central. Para este experimento se seleccionaron 20 ratones machos de la especie Rattus Novergicus en dos grupos, respectivamente, de estrés y apertura (GEA) y apertura (GA). Los procedimientos de inducción de la enfermedad endodóntica se realizaron por medio de una apertura coronaria del 1º molar inferior derecho. Después de la institución del modelo de estrés fue realizada la evaluación motora y psicológica de los animales por medio de pruebas de comportamiento del tipo laberinto elevado en forma de cruz y campo abierto. En relación a la evaluación en el campo abierto no existieron diferencias estadísticas (p>0,05) entre los grupos. Para la evaluación del laberinto en cruz, fueron observadas dos variables. En relación al tiempo de permanencia en el brazo cerrado el GA demostró un mayor tiempo de permanencia comparado al GEA (p<0,05). En relación al brazo abierto, el GEA tuvo un tiempo mayor de permanencia en la región en comparación al GA, inclusive con diferentes estadísticas (p<0,05). Dentro de las limitaciones del estudio, se puede notar que el estrés asociado a la inflamación de los tejidos periapicales llevaron a la modificación del comportamiento del animal.

Palabras Clave: Endodóncia, estrés, inflamación periapical



EFFECT OF ENDODONTIC DISEASE INDUCTION ON THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM (CNS): A STUDY IN MICE

Summary
The aim of this study was to understand the effect of periapical infection associated with a model of stress on the parameters of the central nervous system evaluation. For this experiment we selected 20 male rats divided into two groups: stress and opening group (SOG) and opening group (OG). In the first group, rats were tested for induction of stress associated with endodontic disease through coronary opening of the first lower right molar, the second group, the same procedure was carried out but without the stress partner. After 30 days of the imposition of the stress model was evaluated for motor and mental development of animals through field testing of high-maze behavior in a cross and open. Regarding the open-field assessment there was no statistically significant differences (p> 0.05) for the evaluation of the maze, there are two variables. In terms of time spent in closed arm OG showed a longer hospital stay compared to SOG (p <0.05). Regarding the open design industry, the SOG had a longer hospital stay in the region against the OG, including statistically significant differences (p <0.05). It was seen that the stress associated with inflammation of periapical tissues led to the modification of animal behavior

Keywords: Endodontics, stress, periapical inflammation


Introducción

El estrés, así como el dolor, pueden llevar a consecuencias neuropsicológicas, incluyendo la activación del sistema neuroendocrino, liberando catecolaminas y esteroides, induciendo tanto reacciones inmunológicas como inflamación no inmunológicas 1,2. Alteraciones genómicas pueden ser inducidas por nociceptores, particularmente durante el proceso inflamatorio 3. Impactos de intensidades diferentes pueden ocurrir en el sistema inmunológico 4, siendo que de manera general, el estrés crónico presenta efecto negativo sobre varios aspectos, mientras que el agudo parece fortalecer la inmunidad 5. Entre otros puntos ya fue demostrado que el estrés agudo induce a linfocitose 6,7, aumenta la citotoxidad de células "natural killers" 8,9, la faja de inmunoglobulina A secretoria 10, estimula aspectos del sistema complemento 11 y aumenta la respuesta a vacunación 12.

Modelos de inducción experimental de estrés en animales han sido desarrollados 13. Fuerzas de cizallamiento y comprensión axiolongitudinal son ejemplos de estimulaciones mecánicas ampliamente empleadas para verificar el comportamiento da las células frente a esos estímulos 14. El efecto de estrés mecánico a sido avaluado en osteocitos, condrocitos, células musculares, epiteliales pulmonares, del ligamento cruzado anterior y del ligamento periodontal 2,13,15-17. Las células de la pulpa dentaria humana poseen cualidades de células-tronco, incluyendo la capacidad de regeneración y diferenciación 18, siendo responsables por la formación de la dentina radicular y también por la reposición de las células odontoblasticas 19.

Problemas periodontales, pérdidas dentarias y tratamientos odontológicos pueden servir como instrumentos de evaluación de la calidad de vida de los individuos 20. De la misma forma, trastornos endodónticos afectan a la población, interfiriendo en su bien estar psicosocial 21.

De acuerdo con la Asociación Americana endodóntica 22, asociado a este factor se suma el hecho de la correlación negativa, por parte del paciente, con la presencia del dolor antes, durante y después del tratamiento endodóntico. De esta forma, hay rechazo a la terapia endodóntica por ser considerada como el procedimiento de promoción de salud que proporciona un gran estrés 23,24. Siendo así, el control del estrés debe ser un factor de ocupación y cuidados durante el tratamiento de endodóntico 25.

Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es comprender el efecto de la infección periapical asociada a un modelo de estrés sobre parámetros de evaluación del SNC.


Materiales y métodos

El trabajo fue aprobado por el Comité de Ética en pesquisa de la Universidad de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil, con el número de Protocolo 0307-320. Para el presente experimento se seleccionaron 20 ratones machos, de la especie Rattus Novergicus de linaje Wistar, provenientes del Bioterio central de la Universidad de Cuiabá, mantenidos con ración balanceada y agua ad libitum, bajo ciclo claro/escuro de 12 horas, temperatura controlada de 23 ± 2° C y humedad relativa del aire de 50 ± 5%. Los animales pasaron por adaptación del nuevo ambiente durante una semana.


Delineación del estudio

Los animales, alcanzando el peso entre 200 a 300g fueron distribuidos en dos grupos, en números iguales, por persona fuera del estudio, respectivamente en Grupo de Estrés y Apertura (GEA) y Grupo Apertura (GA). En el primer grupo, los ratones fueron sometidos a ensayo de estrés asociado a inducción de la enfermedad endodóntica, a través de apertura coronaria del 1º molar inferior derecho; condición que permanece así hasta el final del estudio. En el segundo grupo, el mismo procedimiento fue realizado, pero sin el estrés asociado. Los dos grupos fueron mantenidos en el mismo ambiente con alimentación y agua ad libtum. Al día siguiente de la inducción de periodontitis apical, los animales fueron sometidos a ensayo de estrés de la siguiente forma: cada animal fue embutido individualmente en tubos de PVC compatibles con su tamaño, durante cuatro horas, una vez al día, en intervalos de las 06:00h a 18:00h, en el periodo de 29 días.

Figura 1
Figura demostrativa del delineamiento del trabajo.

Enfermedad periodontal apical experimental

Todos los procedimientos de inducción de la enfermedad endodóntica se realizaron por medio de una apertura coronaria del 1º molar inferior derecho. Los procedimientos fueron realizados con anestesia general por medio de la administración intramuscular de 0,1 ml de clorhidrato de quetamina (Dopalen, Agribrands. Salud Animal, Paulina, SP, Brasil), asociado a 0,05 ml de clorhidrato de xylazina (Rompun, Bayer. Salud Animal, São Paulo, SP. Brasil), por cada 100 gramos de peso corporal. Con el motor de alta rotación y fresa redonda compatible con el elemento dentarío, se inicio la apertura coronaria de forma que pasara la barrera del esmalte y dentina, accesando a la cámara pulpar. En este momento, fue utilizada una piedra de diamante número 3083 (KG Sorensen, São Paulo, Brasil) con el objetivo de remover todo el techo y dar forma cónica al preparación.

Terminado el acceso, el tejido pulpar fue removido por medio de curetas de astas largas (Maillefer-Dentsply, Baillagues, Switzerland) y en secuencia realizada la irrigación con suero fisiológico.


Prueba de comportamiento

Después de 30 días de la institución del modelo de estrés fue realizada la evaluación motora y psicológica de los animales por medio de pruebas de comportamiento del tipo laberinto elevado en forma de cruz y campo abierto.

El aparato de campo abierto es formado por una arena circular de madera, con 50 cm de radio, dividida por segmentos lineares en dos círculos, formados por ocho partes iguales centrales y dieciséis periféricas. El aparato del laberinto en cruz es constituido por cuatro brazos; dos abiertos y dos cerrados con paredes de 30 cm de altura, siendo 53cm de largo de los brazos y 13cm de ancho.

En ambiente silencioso, bien iluminado y con temperatura de 23 ± 2° C, los animales fueron colocados en la porción central del campo abierto y observados durante cinco minutos más.

En seguida, los mismos fueron transferidos para el laberinto en cruz elevado y observados por cinco minutos. Después de cada observación los aparatos fueron limpiados con agua destilada.

Para el campo abierto, el número de segmentos centrales y periféricos recorridos, el número de veces que el animal se mantiene en dos patas sin apoyo y la cantidad de auto-limpieza (rascarse la nariz) fueron utilizados como parámetros. Para el laberinto en cruz, el número de entradas en los brazos, así como el tiempo de permanencia en los respectivos locales fueron observados. Los examinadores del estudio no tuvieron conocimiento en relación a los grupos a los cuales los animales pertenecían, tratándose, por esto de un estudio doble-ciego.


Análisis de los resultados

Tanto para los parámetros para el campo abierto (número de segmentos centrales y periféricos recorridos, número de veces que se mantuvieron en dos patas sin apoyo, cantidad de auto-limpieza (rascar la nariz) en cuanto a los del laberinto en cruz (número de entradas en los brazos, así como, el tiempo de permanencia en los respectivos locales) fueron calculadas las medias individuales y respectivamente las medias del grupo. Para la realización de las comparaciones de los datos, fueron usados los test T para muestras independientes. Todos los test tuvieron un nivel de significancia de 5%.


Resultados

Durante el procedimiento de apertura coronaria un animal del GA murió durante el proceso de anestesia.

En relación a la evaluación en el campo abierto no existieron diferencias estadísticas (p>0,05) entre los grupos para las variables: locomoción central, locomoción periférica, rascarse la nariz y levantar y quedarse en dos patas.

Para la evaluación del laberinto en cruz, fueron observadas dos variables. En relación al tiempo de permanencia en el brazo cerrado el GA demostró un mayor tiempo de permanencia comparado al GEA (p<0,05). En relación al brazo abierto, el GEA tuvo un tiempo mayor de permanencia en la región en comparación al GA, inclusive con diferentes estadísticas (p<0,05).

Tabla I
Se refiere a los datos en segundos en las comparaciones entre los Grupos Estrés y Apertura (GEA) y el Grupo Apertura (GA).

Discusión

Actualmente ha sido motivo de grandes discusiones el efecto del estrés sobre el organismo humano 26. Se establece una relación de riesgo entre las enfermedades de la boca y los problemas emocionales 27. Entretanto debido a la complejidad de este proceso, los estudios conducidos en animales, los cuales serían imposibles de ser realizados en seres humanos, facilitan la comprensión de la etiopatogenia de esas patologías 13,27.

En lo que se refiere al tejido pulpar, todavía se conoce poco sobre el efecto del estrés sobre el tejido conjuntivo laxo de propiedades especiales 28. La metodología de la inducción de la enfermedad endodóntica es un método utilizado hace mucho tiempo 19. De manera similar las interleuquinas producidas en la enfermedad gingival inducidas por ligaduras, esas substancias también son producidas en las alteraciones del ligamento apical 29. La enfermedad endodóntica es de naturaleza inflamatoria y por este motivo se desarrolla a partir de las interleuquinas y otros mediadores químicos de la inflamación, entre ellos, las prostaglandinas y el sistema complemento, con repercusión sistémica 30. Muchas enfermedades tienen reacciones reciprocas de activación del eje Hipotalamo- Pituitário-Adrenérgico (HPA), o sea, una doble vía 1,14. El eje HPA es capaz de ser estimulado y principalmente interferir sobre la inflamación y causar mayor progresión de la enfermedad 1,27.

Los resultados del trabajo demuestran que en el grupo que existió la asociación entre estrés e inducción de la enfermedad (GEA) hubo alteración en el comportamiento de los animales, demostrando mayor ansiedad, tanto en los resultados demostrados, como en el trato de los animales diariamente. En estudios de inducción de la periodontitis en ratones, resultados semejantes a estés fueron observados en el periodonto marginal 14. En otro artículo que relaciona el periodonto al SNC. Los animales tuvieron inducción de periodontitis asociada a la medicación que anula la respuesta del SNC. Los resultados presentaron mayor progresión de la enfermedad en el grupo sometido a terapia medicamentosa 17.

Otro punto metodológico importante es el modelo de estrés utilizado en el estudio 31. El estrés tiene tres fases de evolución en su proceso. En la primera es conocida como reacción de alarma, en la cual el organismo responde al desafío y retorna a la homeostasia. En la segunda, ocurre la reacción de adaptación, o sea, el organismo se modifica sistemáticamente hasta conseguir la homeostasia. En la ultima fase ocurre el agotamiento, cuando el organismo entra en colapso y fallece 32,33. Es común en los trabajos en ratones e inducción de periodontitis utilizar el modelo de 12 h de contención física 27,34. Adoptando este modelo el organismo se aproxima al agotamiento, lo que parece no ser la condición humana del día a día de la población. Por este motivo adoptamos un modelo de estrés fuerte y largo, si se compara a otras áreas medicas 16,35,36, mas sin buscar la fase de agotamiento y sin la fase adaptativa de Selye 32,33. En este estudio, los resultados demuestran por si alteración del SNC. Esas constataciones podrían ser evidenciadas por medio de análisis hormonales y marcadores en los tejidos, focos de la enfermedad, aunque este punto no formó parte del objetivo inicial de este estudio.

Durante la ejecución del experimento, la hipótesis de que el diente del animal al estar abierto e interferir en su alimentación, provocando dolor, le produciría estrés fue anulada. Para esto se realizó un hemograma en los animales de ambos grupos y el peso de masa corporal, no demostró diferencias estadísticas entre los grupos, evidenciando salud de los animales 37.


Conclusión

Dentro de las limitaciones del estudio, se puede notar que el estrés asociado a la inflamación de los tejidos periapicales llevaron a la modificación del comportamiento del animal.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
  1. Reiche EMV, Nunes SOV, Morimoto HK. Stress, depression, the immune system, and cancer. Lanted Oncol 2004; 5: 617-25.

  2. Glaser R. Stress-associated immune dysregulation and its importance for human health: a personal history of psychoneuroimmunology. Brain, Behavior, and Immunity 2005; 19: 3-11.

  3. Brotman DJ, Golden SH, Wittstein IS. The cardiovascular toll of stress. Lancet 2007;370:1089-100.

  4. Khanfer R, Phillips AC, Carroll D, LORD JM. Psychosomatic Medicine 2010;72:636-40.

  5. Segerstrom SC, Miller GE. Psychological stress and the human immune system: a meta-analytic study of 30 years of inquiry. Psychol Bull 2004;130:601-30.

  6. Anane LH, Edwards KM, Burns VE, Drayson MT, Riddell NE, van Zanten JJ, Wallace GR, Mills PJ, Bosch JA. Mobilization of gammadelta T lymphocytes in response to psychological stress, exercise, and beta agonist infusion. Brain Behav Immun 2009;23:823-9.

  7. Willemsen G, Carroll D, Ring C, Drayson M. Cellular and mucosal immune reactions to mental and cold stress: associations with gender and cardiovascular reactivity. Psychophysiology 2002;39:222-8.

  8. Bosch JA, Berntson GG, Cacioppo JT, Marucha PT. Differential mobilization of functionally distinct natural killer subsets during acute psychologic stress. Psychosom Med 2005;67:366-75.

  9. Sgoutas-Emch SA, Cacioppo JT, Uchino BN, Malarkey W, Pearl D, Kiecolt-Glaser JK, Glaser R. The effects of an acute psychological stressor on cardiovascular, endocrine, and cellular immune response: a prospective study of individuals high and low in heart rate reactivity. Psychophysiology 1994;31:264-71.

  10. Ring C, Drayson M, Walkey DG, Dale S, Carroll D. Secretory immunoglobulin A reactions to prolonged mental arithmetic stress: inter-session and intra-session reliability. Biol Psychol 2002;59:1-13

  11. Burns VE, Edwards KM, Ring C, Drayson M, Carroll D. Complement cascade activation after an acute psychological stress task. Psychosom Med 2008;70:387-96

  12. Edwards KM, Burns VE, Adkins AE, Carroll D, Drayson M, Ring C. Meningococcal A vaccination response is enhanced by acute stress in men. Psychosom Med 2008;70:147-51.

  13. Dannan A, Alkattan F. Animal Models in periodontal research: a mini-review of literature. The internet journal of veterinary medicine 2008;5:1.

  14. Breivik T, Stephan M, Brabant GE, Straub RH, Pabst R, von Hörsten S. Postnatal lipopolysaccharide-induced illness predisposes to periodontal disease in adulthood. Brain Behav Immun 2002; 16: 421-38.

  15. Fokkema SJ, Loss BG, Slegte C, van der Velden U. A type 2 response in lipopolysaccharide (LPS)-stmulated whole blood cell cultures from periodontitis patients. Clin Exp Immunol 2002;127:374-8.

  16. Fujioka A, Fujioka T, Ishida Y, Maekawa T, Nakamura S. Differential effects of prenatal stress on the morphological maturation of hippocampal neurons. Neuroscience 2006;141:907-15.

  17. Györfi A, Fazekas A, Suba Z, Ender F, Rosivall L. Neurogenic component ligature-Induced periodontitis in rat. J Clin Periodontol 1994; 21: 601-5.

  18. Ivanyi L, Lehner T. Stimulation of lymphocyte transformation by bacterial antigens in patients with periodontal disease. Arch Oral Biol. 1970 15:1089-96.

  19. Kakehashi S, Stanley HR, Fitzgerald RJ. The effects of surgical exposures of dental pulps in germ-free and conventional laboratory rats. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1965 20:340-9.

  20. Locker D, Slade G. Association between clinical and subjective indicators of oral health status in an older adult population. Gerodontology 1994;11:108-14.

  21. Dugas NN, Lawrence HP, Teplitsky P, Freidman S. Quality of life and satisfaction outcomes of endodontic treatment. J Endod 2002;28:819-27.

  22. American Association of Endodontists. Public Education Report. Surveys document more people choosing root canal therapy over extraction, 1987.

  23. Wong M, Lytle WR. A comparison of anxiety levels associated with root canal therapy and oral surgery treatment. J Endod 1991;17:461-5.

  24. Peretz B, Moshonov J. Dental anxiety among patients undergoing endodontic treatment. J Endod 1998;24:435-7.

  25. Georgelin-Gurgel M, Diemer F, Nicolas E, Hennequin M. Endodontic Treatment-induced Stress. J Endod 2009;35:19-22.

  26. Moynihan JA. Mechanisms of stress-induced modulation of immunity. Brain Behav Immun 2003; 17Suppl1: S11-16.

  27. Peruzzo DC, Benatti BB, Antunes IB, Andersen ML, Sallum EA, Casati MZ, Nociti FH, Nogueira-Filho GR.Chronic stress may modulate periodontal disease: a study in rats J Periodontol 2008, 79:697-704.

  28. Lee SK, Min KS, KimY, Jeong GS, Lee SH, Lee HJ, Lee SI, Kim YS, Lee YM, Park SJ, Seo SW, Lee SK, Kim EC. Mechanical stress activates proinflammatory cytokines and antioxidant defense enzymes in human dental pulp cells. J Endod 2008;34:1364-9.

  29. Kaida H, Hamachi T, Anan H, Maeda K. wound healing process of injured pulp tissues with emdogain gel. J Endod. 2008;34:26-30.

  30. Farber PA & Seltzer S. Endodontic. Microbiology. Etiology. J Endod. 1988;7:363-71.

  31. Semenoff Segundo A, Semenoff TADV, Biasoli ER, Buzelle SL, Rosa SLG. Effect of chronic stress on the repair of cutaneous wounds in rats. Journal of Oral Sciences. 2009;24:140-4.

  32. Selye H. The general adaptation syndrome and the diseases of adaptation. J Clin Endocrinol. 1946;6:117-23.

  33. Selye H. Thymus and adrenals in the response of the organism to injuries and intoxication. Br J Exp Pathol 1936;17:234-48.

  34. Takada T, Yoshinari N, Sugiishi S, Kawase H, Yamane T, Noguchi T. Effect of restraint stress on the progression of experimental periodontitis in rats. J Periodontol 2004;75:306-15.

  35. Stefanski V, Raabe C, Schulte M. Pregnancy and social stress in female rats: Influences on blood leukocytes and corticosterone concentrations. J Neuroimmunol 2005;162:81-8.

  36. Bowman RE. Stress-Induced Changes in Spatial Memory are Sexually Differentiated and Vary Across the Lifespan. Journal of Neuroendocrinology 2005;17:526-35.

  37. Semenoff-Segundo A, Hennemman K, Fontanella VRC, Rösing CK. The role of psychoneuroimmune interactions in the pathogensesis of ligature-induced periodontal disease in Wistar rats. J Inter Acad Periodontol 2007;9:26-31.