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Página 1 Artigo de revisão Mecanismos de defesa e reparo da polpa dentária na cárie dentária Jean-Christophe Farges, 1,2,3 Brigitte Alliot-Licht, 4 Emmanuelle Renard, 4 Maxime Ducret, 1,2,3 Alexis Gaudin, 4 Anthony J. Smith, 5 e Paul R. Cooper 5 1 Institut de Biologie et Chimie des Protéines, Laboratoire de Biologie Tissulaire et Ingénierie Thérapeutique, UMR 5305 CNRS, Université Lyon 1, 69367 Lyon, França 2 Faculté d'Odontologie, Université de Lyon, Université Lyon 1, 69372 Lyon, França 3 Hospices Civils de Lyon, Service de Consultations et de Traitements Dentaires, 69008 Lyon, França 4 INSERM UMR 1064, Centre de Recherche en Transplantation et Immunologie, Université de Nantes, Faculté d'Odontologie, 44042 Nantes, França 5 Biologia Oral, Faculdade de Odontologia, Faculdade de Ciências Médicas e Odontológicas, Universidade de Birmingham, Birmingham B4 6NN, Reino Unido A correspondência deve ser endereçada a Jean-Christophe Farges; jean-christophe.farges@univ-lyon1.fr Recebido em 22 de junho de 2015; Aceito em 12 de agosto de 2015 Editora Acadêmica: Sandra Helena Penha Oliveira Copyright © 2015 Jean-Christophe Farges et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob a Atribuição Creative Commons Licença, que permite o uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que a obra original esteja devidamente citado. A cárie dentária é uma doença infecciosa crônica resultante da penetração de bactérias orais no esmalte e na dentina. Os microrganismos posteriormente desencadeiam respostas inflamatórias na polpa dentária. Esses eventos podem levar à cura da polpa se o a infecção não é muito grave após a remoção do esmalte doente e dos tecidos da dentina e a restauração clínica do dente. No entanto, a inflamação crônica muitas vezes persiste na polpa, apesar do tratamento, induzindo a perda permanente de tecido normal e reduzindo capacidades de reparo inatas. Para a cura completa do dente, a formação de uma barreira de dentina reacionária / reparadora para distanciar e proteger a polpa de agentes infecciosos e materiais restauradores é necessária. Dados clínicos e experimentais in vitro indicam claramente que a formação da barreira dentinária só ocorre quando a inflamação e infecção pulpar são minimizadas, permitindo assim o restabelecimento do tecido homeostase e saúde. Portanto, promover a resolução da inflamação pulpar pode fornecer uma oportunidade terapêutica valiosa para garantir a sustentabilidade dos tratamentos odontológicos. Este artigo enfoca os principais mecanismos celulares e moleculares envolvidos na polpa. respostas às bactérias e na transição pulpar entre a inflamação induzida pela cárie e o reparo com base dentinogênica. Relatamos, usando exemplos selecionados, diferentes estratégias potencialmente usadas por odontoblastos e células imunológicas especializadas para combater a dentina invasores de bactérias in vivo . 1. Odontoblastos na Odontologia Defesa de Pulp contra cáries As coroas dos dentes humanos erupcionados são cobertas por símbolos comunidades microbianas bióticas, principalmente compostas por Gram- bactérias saprofíticas positivas que normalmente são inofensivas para o dente. Essas comunidades aderem como biofilmes ao esmalte altamente mineralizado que constitui uma barreira que é impermeável a microorganismos e protege a base dentina mineralizada e o tecido conjuntivo frouxo situado em o centro do dente, a polpa dentária. No entanto, quando colocado em um ambiente rico em açúcar, populações bacterianas específicas de uma lesão cariosa caracterizada por uma cavidade dentro da qual Bactérias "cariogênicas" proliferam e liberam ácidos adicionais que aprofundam progressivamente a lesão. Quando a barra de esmalte- rier é interrompido, a dentina torna-se degradada por bactérias Gram-positivas bactérias, incluindo estreptococos, lactobacilos e actinomices que dominam amplamente a microflora de cárie dentinária [3]. O proliferação e atividade metabólica desses microrganismos levar à liberação de componentes bacterianos na dentina túbulos e sua difusão para a polpa periférica. A desmineralização da dentina também pode permitir a liberação de moléculas bioativas da matriz dentinária [4]. Reconhecimento de componentes bacterianos por células hospedeiras na polpa de dentina Hindawi Publishing Corporation Mediadores da inflamação Volume 2015, Artigo ID 230251, 16 páginas http://dx.doi.org/10.1155/2015/230251 dessas comunidades liberam ácidos que progressivamentedesmineralize o esmalte [1, 2]. Isso leva à aparência interface aciona eventos de proteção do host, incluindo antibacterianorespostas riais, imunológicas e inflamatórias. Esses eventos podem Página 2 2 Mediadores da inflamação eliminar a infecção bacteriana em estágio inicial e bloquear a rota de sua progressão quando acompanhada pela formação de dentina no interface polpa-dentina. Resultados de invasão bacteriana não verificados na inflamação pulpar crônica irreversível, mais frequentemente após uma longa fase de inflamação crônica. Posteriormente, a polpa necrose, infecção do sistema de canal radicular e periapical pode ocorrer doença [3, 5]. Inflamação pulpar, também chamada "Pulpite", geralmente umedece após a remoção do microorganismo pelo dentista e neutralização de intratubular difusão de componentes pelo sistema imunológico da polpa, ambos diminuindo a produção de mediadores pró-inflamatórios [6]. No entanto, quando a lesão de cárie está próxima à polpa dentinária interface, a inflamação pulpar não se resolve completamente após o tratamento dentário e pode se tornar de baixo grau e de natureza crônica. Esta inflamação crônica é responsável, como em outros tecidos conjuntivos, para a perda permanente de nor- função do tecido maléfico e a redução das capacidades de defesa a lesões futuras. Às vezes, a rápida cessação da inflamação mação permite a cura pulpar completa com a formação de uma barreira de dentina reacionária pelo sobrevivente original odontoblastos e / ou dentina reparadora por recém-diferenciados células semelhantes a odontoblastos em modelos animais [7]. Dentina a neoformação protege a polpa subjacente da dentina infecção e o biomaterial de enchimento da coroa, reduzindo assim o risco de irritação permanente por bactérias externas ou agentes químicos. É razoável especular que a reação rápida formação de dentina cionária / reparadora é iniciada, o mais rápido ocorre a cura da polpa e a saúde é restabelecida. Então, de um ponto de vista clínico, parece crucial identificar e agentes celulares capazes de amortecer o sistema imunológico / inflamatório eventos dentro da polpa dentária e promovem rápido retorno para homeostase e saúde dos tecidos após a infecção bacteriana é resolvido [2, 8–10]. Esses agentes devem ajudar a prevenir a evolução da inflamação pulpar para se tornar de natureza crônica. Para identificar esses agentes, é importante obter um conhecimento profundo dos eventos que iniciam e controlar as etapas iniciais da defesa antibacteriana da polpa humana e mecanismos reparadores baseados em dentinogênese na cárie - dentes humanos afetados. Este artigo enfoca os principais celulares e mecanismos moleculares envolvidos nas respostas da polpa a bactérias e na transição pulpar entre induzida por cárie inflamação e reparo com base dentinogênica. Relatamos, usando exemplos selecionados, diferentes estratégias potencialmente usadas por odontoblastos e células imunológicas especializadas para combater bactérias invasoras da dentina in vivo . Odontoblastos são as primeiras células pulpares encontradas por patógenos invasores da dentina e seus produtos liberados devido a ambas as suas localizações específicas na interface polpa-dentina e a incorporação de seus longos processos celulares na dentina túbulos. Nós e outros, portanto, formulamos a hipótese de que, em o dente, eles representam a primeira linha biologicamente ativa de defesa para o hospedeiro, cumprindo o papel dedicado em outro lugar no corpo para as células epiteliais da pele e da mucosa [12, 13]. Odontoblastospodem, portanto, estar envolvidos no combate a bactérias invasão e ativação de aspectos inatos e adaptativos da dentição imunidade pulpar. Ambos os eventos só podem ser ativados a seguir diminuindo o reconhecimento do patógeno pelas células pulpares. De uma maneira geral, tal reconhecimento ocorre por meio da detecção ("detecção") de estruturas moleculares compartilhadas por patógenos e que são essencial para a sobrevivência do microrganismo. Essas estruturas são denominados padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) e são detectados por um número limitado dos chamados padrões Receptores de reconhecimento (PRRs). Uma classe importante de PRRs é representado pela família do receptor Toll-like (TLR) que é crucial para o desencadeamento da fase efetora do resposta imune inata [14-16]. TLR2 e TLR4, que estão envolvidos em bactérias Gram-positivas e Gram-negativas detecção, respectivamente, foram detectados anteriormente no membrana da célula odontoblástica na polpa saudável, indicando que odontoblastos são equipados para reconhecer esses patógenos quando eles se difundem através dos túbulos de dentina durante a cárie infecção [13, 17]. TLR2 mostrou ser regulado positivamente em odontoblastos sob lesões de cárie em comparação com odonto- blastos sob a dentina saudável [2], sugerindo que essas células não são apenas adaptados para o reconhecimento de gram-positivos bactérias, mas também são capazes de amplificar sua resposta a esses patógenos. Uma das principais consequências da ativação de TLR é o upregu- ção de efetores da imunidade inata, incluindo antimicro- agentes biais e citocinas pró-inflamatórias e quimiocinas que recrutam e ativam o tecido residente e transmitido pelo sangue células imunes / inflamatórias [18, 19]. Odontoblastos foram encontrado para produzir vários agentes antibacterianos, entre os quais beta-defensinas e óxido nítrico receberam atenção. Beta-defensinas (BDs) são catiônicas, de amplo espectro peptídeos antimicrobianos que matam microorganismos formando microporos semelhantes a canais que interrompem a integridade da membrana e induzir o vazamento do conteúdo da célula [20-23]. Eles são principalmente produzido por células epiteliais e imunes para proteger a pele e mucosas internas da invasão do patógeno. Considerando que BD-1 é geralmente expresso constitutivamente, BD-2, BD-3 e BD-4 são induzidos por microrganismos que entram em contato com celulas hospedeiras. Vários estudos in vitro relataram que os BDs também pode estar envolvido na defesa pulpar contra a cárie. microrganismos relacionados. Na verdade, BD-2 demonstrou possuir atividade antibacteriana contra S. mutans e L. casei [24– 26] e BD-3 exibiram atividade antibacteriana contra biofilmes contendo Actinomyces naeslundii , Lactobacillus salivarius , Streptococcus mutans e Enterococcus faecalis [27]. Um papel pró-inflamatório também foi proposto para TB- 2, que regula positivamente a interleucina (IL-) 6 e como quimiocina [CXC Motif] Ligando 8 (CXCL8, também conhecido como IL-8) em células semelhantes a odontoblastos in vitro [28]. Um feedback positivo mecanismo pode existir entre as citocinas inflamatórias e BD-2, cuja expressão foi considerada estimulada por IL-1 e fator de necrose tumoral (TNF-) em cultura humana células da polpa dentária [29, 30]. O efeito pró-inflamatório do BD-2 poderia ser aumentado pelo fato de que quimioatra células dendríticas apresentadoras de antígenos (DCs), macrófagos, Células T de memória CD4 + e células assassinas naturais (NK) por ligação aos receptores de quimiocinas da superfície celular [22]. In vitro , A expressão do gene odontoblast BD-2 não foi modificada por TLR2 ativação em um modelo de cultura de órgão dentário, enquanto BD-1 e Os genes BD-3 foram regulados para baixo [13]. Expressão do gene BD-2 foi regulado positivamente após a ativação de TLR4, o que sugere que BDs são produzidos diferencialmente por odontoblastos para combater Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Estudos in vivo revelaram que os odontoblastos na polpa saudável sintetizam Página 3 Mediadores da inflamação 3 BD-1 e, em menor grau, BD-2 [31, 32]. Constitutivo expressão de baixos níveis de BDs na camada de odontoblast pode ser necessário destruir grupos individuais ou muito pequenos de orais invasores bacterianos em estágio inicial que entram no dente através de lesões minúsculas clinicamente indetectáveis, como rachaduras de esmalte, antes que essas bactérias se envolvam com o sistema imunológico pulpar. Existem discrepâncias entre os relatórios em relação ao regulamento de BDs na polpa dentária inflamada. Na verdade, BD-1 e BD-2 foram relatado pela primeira vez como diminuído durante a pulpite irreversível [28], ao passo que, em um estudo mais recente, BD-1 e BD-4 foram encontrados para estar aumentado nas polpas inflamadas em comparação com as saudáveis; a expressão de BD-2 e BD-3, no entanto, permaneceu constante [32]. Diferenças no estado inflamatório entre a polpa amostras (inflamação reversível versus irreversível) podem ser responsável por essas discrepâncias. Ainda não está claro quanto a se os BDs estão presentes nas bactérias inflamadas desafiadas polpa em níveis que lhes permitem desempenhar um papel importante no tecido defesa contra bactérias invasoras da dentina. Novos estudos são necessário investigar a atividade antibacteriana de BDs pro produzido em concentrações relevantes in vivo por odontoblastos chal- confrontado com microorganismos relacionados à cárie. Outro importante tant agente antimicrobiano produzido por odontoblastos chal- Combinado com componentes microbianos está o óxido nítrico (NO). Não é um potente radical livre antibacteriano altamente difusível produzido de L-arginina através da oxidação por NO sintases (NOS), dos quais existem 3 isoformas: NOS1 (NOS neuronal) e NOS3 (NOS endotelial), que são constitutivamente expressos em a maioria dos tecidos saudáveis e NOS2 (NOS induzível), geralmente ausente de tecidos saudáveis e induzido em particular em tecidos desafiados por microorganismos. NOS1 e NOS3 são expressa constitutivamente em condições fisiológicas por muitos células e produzem uma gama muito baixa, de picomolar a nanomolar NENHUMA concentração em segundos ou minutos. NOS2 é principalmente envolvido na defesa do hospedeiro, produzindo alta, micro quantidades da faixa molar de NO por períodos sustentados de tempo (horas a dias) [33–39]. NOS2 não é, ou apenas moderadamente, expresso em polpas dentárias humanas saudáveis e foi considerado rapidamente regulado positivamente em polpas inflamadas [40-44]. Além disso, A ativação do NOS2 demonstrou promover o acúmulo de neutrófilos e macrófagos em ratos experimentalmente inflamados polpas dos incisivos [42, 43]. CXCL8 também pode estar envolvido neste processo, uma vez que o NO demonstrou estimular a produção desta quimiocina em células de polpa humana in vitro [45]. Humano odontoblastos na polpa dentária inflamada mostraram uma marcada imunorreatividade para 3-nitrotirosina (um biomarcador para NO- peroxinitrito derivado), sugerindo que essas células liberam NO após a ativação do NOS2 [44]. Na verdade, NENHUMA liberação pode constituir tute um importante mecanismo de defesa contra estreptococos mutans como o crescimento desses microorganismos tem sido mostrou ser inibido pelo NO in vitro [46]. Consequentemente, NÃO produzido em alta concentração por NOS2 no inflamado polpa pode ser usada por odontoblastos como uma arma de combate bactérias cariogênicas. Recentemente, apresentamos evidências de que odontoblastos diferenciados in vitro amplificam fortemente seus Síntese de NOS2 e produção de NO após ativação de TLR2. O NO produzido foi encontrado para inibir o crescimento de Strep- tococcus mutans , sugerindo assim o papel deste odontoblasto molécula derivada na limitação da pró-intradentinal gressão de microrganismos relacionados à cárie [47]. Numerosos estudos in vitro também mostraram que odon- toblastos produzem citocinas inflamatórias e quimiocinas quando desafiado por PAMPs de bactérias Gram-positivas[12, 13]. Em particular, odontoblastos diferenciados in vitro foram considerados responsivos ao ácido lipoteicóico (LTA), um Componente da parede de bactérias Gram-positivas reconhecido no superfície celular através de TLR2. Engajamento de odontoblast TLR2 pelo próprio TLR2 regulado positivamente pelo LTA e pelo NOD2, um citosólico PRR, que levou ao fator nuclear-B (NF- B) e p38 ativação de sinalização de proteína quinase ativada por mitogênio (MAPK) ção, inibição da dentinogênese e produção de pró-proteína quimiocinas inflamatórias Quimiocina [CC Motif] Ligante 2 (CCL2), CXCL1, CXCL2, CXCL8 e CXCL10 [2, 12, 48–51]. Produção de quimiocinas por odontoblastos após bactérias desafio pode atrair células imunológicas para o odontoblasto camada abaixo da lesão cariosa [52]. Na verdade, quando a dentina é sendo desmineralizado por cárie, DCs imaturos se acumulam em um estágio inicial na interface dentina-polpa em um local estratégico ção para capturar antígenos estranhos. Um progressivo e sequencial acumulação de células T (= linfócitos T), macrófagos, neutrófilos e células B (= linfócitos B) ocorrem no polpa, concomitantemente com o aprofundamento da lesão dentinária, o aumento do insulto bacteriano, e o desenvolvimento do processo inflamatório pulpar [6, 53]. Assim, é provável que os odontoblastos são capazes de atrair alguns, senão todos, essas populações de células imunes na interface polpa-dentina para neutralizar subprodutos bacterianos que chegam à polpa final dos túbulos dentinários. Usando sobrenadantes de cultura de células semelhantes a odontoblastos estimuladas com agonistas de TLR2, nós demonstraram que odontoblastos produziram quimiocinas capazes para recrutar DCs imaturos [12, 48]. CCL2, fortemente expresso em odontoblastos sob lesões de cárie dentinária, pode ser envolvidos neste processo, uma vez que é um elemento-chave no recrutamento de células dendríticas do sangue circulante. Odontoblast- CXCL1, CXCL2 e CXCL8 derivados, que são conhecidos por atraem neutrófilos e CXCL10, conhecido por atrair células T, pode estar envolvido no acúmulo de outras populações de células imunes na interface dentina-polpa. No entanto, para nosso conhecimento, nenhuma evidência direta para um papel de odontoblast- quimiocinas derivadas nestes processos foi relatado assim longe. IL-6 é uma citocina pleiotrópica produzida por uma variedade de células imunes e não imunes que regulam muitos aspectos da resposta imune local [54]. É fortemente superior lacado em polpas inflamadas desafiadas por bactérias in vivo e em odontoblastos in vitro após o engajamento de TLR2 [49, 55]. IL-6 é notavelmente crítico para a diferenciação e regulação de T fenótipos auxiliares (Th) 2, Th17 e T reguladores (Treg), e promove a secreção de proteínas de fase aguda, incluindo proteína de ligação a lipopolissacarídeo [19]. Todas essas funções pode ser realizado em polpas inflamadas por IL-6. Uma vez que também aumenta a permeabilidade vascular, IL-6 também pode estar envolvida na formação de edema induzido pela progressiva penetração intradentinal de bactérias orais Gram-positivas [49]. IL-10 é uma citocina imunossupressora produzida por muitas células imunes e não imunes que modulam respostas imunes a antígenos microbianos, a fim de prevenir inflamação excessiva ou desnecessária. Ele atua em particular lar, diminuindo a produção do pró-inflamatório Página 4 4 Mediadores da inflamação citocinas IL-6 e CXCL8, suprimindo assim a inflamação respostas imunes associadas à mação e limitação de danos a o host [56]. Também inibe as respostas imunes Th1 e Th2 mas promove a diferenciação de células T reguladoras que controlar as respostas imunológicas excessivas, em parte pela produção IL-10, que fornece um circuito regulatório positivo para IL-10 indução [57, 58]. Descobrimos que a IL-10 é regulada positivamente em polpas inflamadas desafiadas por bactérias in vivo [49] onde pode ajudar a limitar a propagação da inflamação da polpa que é inicialmente restrito à interface dentina-polpa abaixo lesões de cárie dentinária precoce [59]. IL-10 foi regulada positivamente em células semelhantes a odontoblastos in vitro após o envolvimento de TLR2, sugerem gesticulando que os odontoblastos são capazes não só de iniciar o resposta imune e inflamatória da polpa à invasão da dentina bactérias, mas também de limitar sua intensidade [49]. Recentemente, estudamos o papel do lipopolissacarídeo proteína de ligação (LBP), uma proteína de fase aguda conhecida por atenuar a produção de citocinas pró-inflamatórias por macrófagos. LBP demonstrou prevenir a ligação às células hospedeiras de vários componentes da parede celular bacteriana, incluindo ing lipopolissacarídeos, ácidos lipoteicóicos, lipopeptídeos e peptidoglicano [60]. Também foi encontrado para transferir lipopolysac- caridos para lipoproteínas de alta densidade no plasma para neutralização [61]. Recentemente, detectamos a síntese de LBP e acúmulo na polpa inflamada desafiada por bactérias, enquanto esta proteína não foi encontrada na polpa saudável. In vitro , LBP foi regulado positivamente por Pam2CSK4 (um lipopeptídeo diacilado análogo sintético que se liga especificamente a TLR2) em odontoblastos diferenciada in vitro . Também diminuiu a ativação de TLR2 e síntese de citocinas pró-inflamatórias atenuadas ([62], resultados não publicados). Esta molécula pode estar envolvida na neutralização de componentes bacterianos que ganham acesso a a polpa, limitando assim a ativação das células imunes da polpa e a resposta inflamatória associada à invasão da dentina bactérias [8]. Em resumo, vários estudos realizados ao longo do último década mostraram que os odontoblastos são capazes de detectar microorganismos que invadem os tecidos dentais mineralizados de a cavidade oral. Eles se mobilizam contra essa ameaça construindo seu próprio arsenal antibacteriano (defensinas, nítrico óxido) e enviando mensageiros moleculares (quimiocinas, citocinas) para a polpa vizinha para alertar as células do sistema imunológico capaz de montar respostas a microrganismos (Figura 1). Quão- nunca, a maioria desses estudos foi realizada em in vitro e atualmente há informações mínimas disponíveis sobre a natureza e o papel dos efetores antibacterianos e imunológicos em dentes afetados por cárie in vivo . Experimentos adicionais são portanto, justificado para caracterizar ainda mais o molecular efetores e reguladores da imunidade da polpa dentária humana e determinar seu potencial terapêutico para promover a recuperação da homeostase e saúde da polpa dentária. 2. Resposta das células imunológicas pulpares a Patógenos invasores de dentes Como afirmado acima, a eliminação dos tecidos mineralizados deteriorados contendo agentes microbianos pode resultar em diminuição da polpa inflamação, promoção da cura do tecido e restauração Células imunes Odontoblastos B BB NÃO, BDs, Dentina cariosa Inflamado polpa Bactérias IL-6, CXCL1, CXCL2, CXCL8, CXCL10, CCL2, LBP, ... IL-10, ... Figura 1: Dois aspectos-chave da defesa do odontoblasto contra a dentina bactérias invasoras. Bactérias (B) presentes na lesão dentinária cariosa liberam componentes patogênicos que ativam (seta azul) odonto- explosões (azul escuro) adjacentes à lesão, desencadeando a produção de moléculas antibacterianas (pontos azuis). Essas moléculas se difundem através túbulos dentinários na tentativa de destruir os microorganismos invasores (NO, BDs) ou diminuem consideravelmente sua patogenicidade (LBP). Paralelamente, mediadores pró-inflamatórios e imunomoduladores (pontos verdes), incluindo IL-6, IL-10, CXCL1, CXCL2, CXCL8 (IL-8), CXCL10 e CCL2, são secretados por odontoblastos no oposto pólo celular e difundir-se na área da polpa subodontoblástica (verde seta) onde ativam e mobilizam várias populações de células do sistema imunológico (conforme descrito no corpo do texto principal), permitindo o imunovigilância do tecido. As células imunes então migram (seta cinza pontilhada) em direção à interface polpa-dentina abaixo do lesão para combater a bactéria ecoordenar a defesa imunológica resposta. das funções biológicas normais da polpa. Como perif- eral órgãos e tecidos, como pele, trato gastrointestinal, e pulmões, a polpa dentária saudável contém leucócitos sentinela, que são capazes de amostrar biologicamente e responder ao ambiente local, incluindo macrófagos, DCs e células T [52, 53, 63, 64]. Classificação de células ativadas por fluorescência (FACS) a análise do tecido pulpar total digerido enzimaticamente revelou que os leucócitos representam ∼1% da população total de células em terceiros molares humanos não erupcionados [10]. Leucócitos saudáveis tecido realizam imunovigilância, ou seja, contínua amostragem de seu ambiente para detectar microorganismos invadindo o corpo. Seus números aumentam significativamente quando os patógenos são detectados, devido à elevação do processo inflamatório. Esta inflamação é parte da nor- resposta imune mal protetora do hospedeiro à infecção do tecido durante esta resposta, leucócitos do sistema circulatório sistema são acionados para aderir ao revestimento de células endoteliais vasos sanguíneos antes deles migrarem para fora do vaso sanguíneo para o local da infecção. Os neutrófilos são inicialmente recrutados para o tecido inflamado para engolfar e destruir micro ou invasores ganismos; subsequentemente, esta resposta é seguida por mono- citos que também se diferenciam em macrófagos. Nos dentes, neutrófilos e macrófagos se infiltram progressivamente na polpa tecido conforme a doença cariosa progride [4, 6, 9, 53, 65-67]. Página 5 Mediadores da inflamação 5 TGF- TGF- TGF- IL-2 IL-10 Tol-DC semi-maduro + Ag + Ag Ag iTreg IFN- IL-4 IL-2 IL-12 IL-6 Th1 Th2 Th17 DC maduro DC imaturo Imunorregulação Imunidade mediada por células inflamação Imunidade humoral Secreção de Ig Imunidade mediada por células Ingênuo CD4 + (Th0) Figura 2: O papel putativo das células dendríticas (DCs) na regulação da diferenciação das células T auxiliares (Th) e T reguladoras induzidas (iTreg). Ao encontrar antígenos (Ag), as DCs imaturas geralmente se tornam DCs maduras que apresentam antígenos para células CD4 + (Th0) naive. Sobre reconhecimento de antígeno, as células Th0 se expandem clonalmente e podem se diferenciar em vários subconjuntos de células efetoras (Th1, Th2 ou Th17) ou em células iTreg dependendo das citocinas presentes em seu ambiente. Alternativamente, as DCs imaturas podem amadurecer apenas parcialmente para se tornarem Tolerogênicas. DCs (Tol-DCs) que podem induzir diretamente a diferenciação de células de iTreg por meio da secreção de TGF- e IL-10. IL, interleucina; IFN, interferon; TGF, fator transformador de crescimento; Ig, imunoglobulina. Os macrófagos são capazes de fagocitar bactérias e ativar T células desencadeando uma resposta imune adaptativa que ocorre em associação com CDs. Na polpa, DCs estão inicialmente presentes em um estado imaturo e são atraídos por derivados de odontoblastos quimiocinas para o local da infecção, onde capturam antígenos bacterianos difundindo-se através dos túbulos dentinários em direção a polpa [6, 12, 48, 53]. A captação de antígeno desencadeia a ativação e a maturação progressiva das DCs, e elas subsequentemente migram para os linfonodos regionais onde apresentam antígenos para, e ativar, células T CD4 + naive (também chamadas de células Th0). As DCs ativadas secretam uma variedade de citocinas que influenciam tanto respostas imunes inatas e adaptativas, e são consideradas reguladores-chave da defesa do tecido contra infecções. As células T CD4 + ingênuas, quando ativadas, podem se diferenciar em células T auxiliares CD4 + efetoras ou T regulador induzido (iTreg) células [68]. Além disso, as células T CD4 + efetoras são classicamente atribuído a subconjuntos Th1, Th2 ou Th17 e realizar funções na resposta imune, incluindo regulação de imunidade, inflamação e proteção mediada por células contra patógenos intracelulares. As células Th1 são geradas por IL- 12 e exposição ao interferon (IFN-) e eles secretam IFN-, IL-2 e TNF-. Células T CD4 + ingênuas se diferenciam em Th2 células após exposição a IL-4 e IL-2. As células Th2 produzem IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13 e IL-14; eles regulam humoral (mediada por imunoglobulina) e estão envolvidos em proteção contra patógenos extracelulares. A linhagem Th17 caminho fornece um mecanismo único de proteção contra patógenos bacterianos e fúngicos através da produção e indução de citocinas inflamatórias e o recrutamento de neutrófilos. As células Th17 são induzidas a se diferenciar de células T CD4 + ingênuas, principalmente por fator de crescimento transformador (TGF-) e IL-6 [69] (Figura 2). Nós temos anteriormente forneceu a quantificação precisa de células T em humanos saudáveis polpa dentária, possibilitando um melhor entendimento da capacidade da polpa em detectar e combater patógenos. Nosso dados demonstraram que as células T CD8 + citotóxicas representaram ∼21% de leucócitos totais e células T CD4 + foram ∼11%, com DCs ∼4% da população de leucócitos. Nós observamos que acúmulo progressivo e sequencial de CD4 + e CD8 + As células T foram observadas na polpa inflamada que ocorreu em paralelo com o aprofundamento da lesão dentinária [4, 53, 67]. Elucidando os mecanismos exatos que regulam Th1, Respostas Th2 ou Th17 são essenciais para uma forma mais abrangente compreender a patogênese pulpar; no entanto, até o momento, nenhum dado é disponíveis em relação aos subconjuntos de células T envolvidas nestes mecanismos. Até agora, apenas um estudo relatou celulose regeneração em um modelo de pulpite irreversível leve após bição da secreção de IL-6 pela metaloproteinase da matriz (MMP- ) 3. Os autores propuseram que o controle das atividades de IL-6 por MMP-3 poderia, assim, diminuir a resposta Th2 e Th17 indução celular [70]. As células NK também são um braço bem conhecido do sistema imunológico inato. Eles são relatados para exibir características características da resposta imune adaptativa e eles foram recentemente identificados em polpas de molares de ratos saudáveis [71]. Agora descobrimos que as células NK representavam ∼2,5% de leucócitos na polpa humana saudável [10]. Além disso, um subconjunto de células T conhecidas como células T natural killer (NKT) foi detectado na polpa de rato saudável [71] e essas células são conhecidas para desempenhar um papel importante no desenvolvimento de Th1 versus Th2 respostas imunes [72]. Finalmente, um número relativamente pequeno de As células B estão presentes no tecido pulpar saudável e seus números aumentar significativamente durante a progressão da pulpite e cárie [10, 73]. Análise imunohistoquímica da polpa inflamada demonstraram que IgG1 derivado de células B, em vez de IgG2, é a subclasse dominante de imunoglobulina seguida por IgA e IgE [4, 65]. Durante a reabsorção da raiz dentária humana, as células B formam aglomerados na polpa dos dentes decíduos [74] e seu papel pode ser para modular funções DC [75]. A fim de evitar danos irreversíveis ao tecido pulpar, as complexas respostas imunológicas devem ser controladas para permitir Página 6 6 Mediadores da inflamação destruição do patógeno sem causar danos ao hospedeiro. As células reguladoras desempenham um papel importante neste processo [76]. No em particular, subpopulações de DCs imaturas, chamadas de Tol-DCs, são resistentes à maturação e estão implicados na regulamentação Notavelmente, os mecanismos regenerativos dentro do dentário tecidos são sustentados e informados por processos de desenvolvimento cesses. Seguindo uma série de sinalizações moleculares e celulares eventos que ocorrem entre o epitélio de desenvolvimento ção da resposta imune [77]. Eles induzem central e tolerância periférica através de diferentes mecanismos, incluindo Depleção de células T ou anergia, diferenciação induzida de células Treg a partir de células T CD4 + ingênuas e produção de uma variedade de mediadores imunomoduladores, como PD-L1, PD-L2, heme oxigenase-1 (HO-1), HLA-G, galectina-1, DC-SIGN, IL-10, TGF-, indoleamina2,3-dioxigenase, IL-27 e NO [78, 79]. Células T CD4 + ingênuas diferenciam-se em Treg induzida células (iTregs) após a exposição a TGF- e IL-2. Elas expressam CD4, CD25 e FoxP3 e secretam TGF- e IL- 35 que inibem a resposta das células T efetoras. Entre os iTreg população, as células Tr1 secretam uma grande quantidade de IL-10 e TGF- que suprimem respostas Th [80]. Números relativamente grandes de iTregs foram detectados em humanos intensamente inflamados polpas [81]. Análise FACS, usando molares humanos saudáveis, resultou na detecção de iTregs identificados pelo fenótipo CD45 + CD3 + CD4 + CD127low CD25 + e Foxp3 +. Há também agora evidências da presença de um subconjunto específico de DCs que expressam HO-1 na polpa humana saudável [10]. DCs expressando HO-1 têm propriedades imunorreguladoras, já que este enzima protege as células contra processos inflamatórios e oxidativos estresse [82]. Além disso, células supressoras derivadas de mieloides (MDSCs) foram identificados na polpa saudável e eles constituem uma população heterogênea de células com uma observação capacidade capaz de regular as respostas imunes [83-85]. Notavelmente MDSCs expandidos pela exposição a componentes bacterianos, como como lipopolissacarídeo (LPS), regular as células T alorreativas via Secreção de HO-1 e IL-10 [86]. Juntos, esses resultados indicam que a polpa dentária saudável está equipada para limitar ou refinar sintonizar respostas inatas e adaptativas, mesmo na ausência de patógenos. Em resumo, a polpa dentária saudável contém células do sistema imunológico e, portanto, está inicialmente bem equipado para detectar e montar respostas imunológicas eficazes contra invasões patógenos. Recrutamento de células imunológicas circulantes no tecido pulpar durante o processo inflamatório reforça sua potencial de defesa. Em particular, foi relatado recentemente que a gama de leucócitos residentes é muito mais ampla em indivíduos saudáveis polpa do que anteriormente compreendido e inclui vários pop- ulações de células com propriedades imunorregulatórias. Esses dados indicam que o sistema imunológico e inflamatório dentário a resposta da polpa aos patógenos é extremamente complexa. Adicional estudos são, portanto, necessários para entender como tal a resposta pode ser controlada para promover a cicatrização do tecido após remoção do patógeno pelo dentista. 3. Interação Inflamação-Regeneração em o Complexo Dentina-Polpa Claramente, as respostas de defesa e reparadoras dentro do dente são inextricavelmente ligados. Durante a doença cariosa, que prejudica a estrutura do dente, o hospedeiro visa tanto combater a infecção, por meio de sua resposta imune-inflamatória, e "parede" e restaurar a estrutura dentária, por meio de suas respostas dentinogênicas. e tecido mesenquimal, odontoblastos diferenciam-se de células progenitoras que fazem fronteira com a papila dentária. Em suma, eles assumir uma forma colunar polarizada e secretar predentina e a sinalização adicional leva às células do epíteto interno do esmalte lium, que estão em contato com a predentina, diferenciando em ameloblastos colunares polarizados, que subsequentemente sintetizar o esmalte. A predentina é convertida em dentina e outros ciclos de secreção e mineralização de predentina resultar no recuo dos odontoblastos do esmalte dentário junção em direção ao núcleo da polpa. Como a estrutura da dentina do dente se desenvolve, os odontoblastos deixam seus processos celulares estendido dentro dos túbulos dentinários. Uma infinidade de genes foram identificados como ativos durante o desenvolvimento do dente mento e morfogênese, o que indica a complexidade do processo [87]. Na verdade, muitos dos fatores de crescimento envolvido na sinalização do processo dentinogênico subsequentemente tornam-se fossilizados dentro da dentina à medida que são secretados pelo odontoblast durante o desenvolvimento. Notavelmente, seu lançamento posterior da dentina durante a doença é entendido como regulando ambos respostas regenerativas e defensivas dentro do dente e é discutido em mais detalhes abaixo. Enquanto a dentinogênese primária ocorre a uma taxa de ∼4 m / dia de deposição de dentina durante o desenvolvimento do dente, dentinogênese secundária diminui para uma taxa de ∼0,4 m / dia seguindo a formação da raiz e continua a ocorrer através de a vida do dente. Dentinogênese terciária, entretanto descreve o processo de reparação e regeneração do tecido duro no complexo dentina-polpa, que é o dente natural resposta de cicatrização de feridas. Com lesão dentária mais leve, como como cárie dentária em estágio inicial, os odontoblastos primários tornam-se revigorado para secretar uma dentina reacionária que é tubular e contínua com a estrutura de dentina primária e secundária turas. No entanto, em resposta a lesões de maior intensidade, como uma lesão cariosa de progressão rápida, a principal odontoblastos morrem abaixo da lesão [88, 89]. Embora não seja totalmente claro o que causa essa morte de células odontoblásticas, é hipotetizou que as toxinas bacterianas, componentes liberados de a dentina desmineralizada ou mesmo a geração local de alta níveis de mediadores pró-inflamatórios, sinalizam este evento. Subse- frequentemente, no entanto, se as condições se tornarem favoráveis (por exemplo, se o infecção cariosa é controlada ou interrompida), tronco / progenitor células dentro da polpa são sinalizadas para se alojarem no local de lesão e para se diferenciar em células semelhantes a odontoblastos. Esses células depositam uma matriz de dentina reparadora terciária, supostamente a uma taxa semelhante à da dentinogênese decídua, e esta clinicamente resulta na formação de uma ponte sobre a dentina. O novo difícil tecido depositado nas paredes da lesão dentária e da infecção bactérias, protegendo os tecidos moles subjacentes e parcialmente restaura a estrutura do dente [90]. Claramente, o complexo relativo idade desses dois processos dentinogênicos terciários difere, com a dentinogênese reacionária sendo comparativamente simples e exigindo apenas a regulação positiva do odontoblasto existente atividade, enquanto a dentinogênese reparativa é mais complexa e envolve recrutamento, diferenciação e regulação superior da atividade sintética e secretora da dentina. Notavelmente, é Página 7 Mediadores da inflamação 7 entendeu que as taxas de deposição de dentina terciária um tanto recapitule aqueles em desenvolvimento com dentina. Terciário eventos dentinogênicos também são entendidos como sinalizados por moléculas bioativas, semelhantes às presentes durante o dente desenvolvimento. Algumas dessas moléculas podem surgir da dentina quando é desmineralizada por ácidos bacterianos como um variedade de fatores de crescimento e outras moléculas de sinalização são sequestrado dentro da dentina durante sua deposição e de mediadores pró-inflamatórios, incluindo proteínas S100, em tecido pulpar com doença cariosa em comparação com a polpa saudável tecido [66, 93]. Enquanto liberação local e acúmulo de pró-inflamatório mediadores ocorrem em resposta à progressão da cárie infecção, os dados agora indicam que a dentina causada por ácido bacteriano a desmineralização provavelmente adiciona ao coquetel complexo de moléculas de sinalização presentes no tecido dentário doente formação [90-92]. A quebra e liberação de sinalização moléculas da dentina fornecem um meio pelo qual o dente pode detectar danos ao tecido e, subsequentemente, rapidamente responder. Na verdade, uma série de moléculas são ligadas dentro dentina e são conhecidos por serem liberados de seu estado inativo por ácidos bacterianos cariados, bem como materiais restauradores, tais como hidróxido de cálcio, que são conhecidos por estimular a dentina formação de ponte após a aplicação clínica. além disso uma variedade de moléculas que, em geral, são consideradas como mediadores inflamatórios também estão implicados na sinalização respostas de reparo. Claramente, é provável que exista um equilíbrio tênue entre seus níveis e perfis temporais e contextuais,que posteriormente regula os efeitos dessas moléculas nas células e tecidos dentais. Esses aspectos de sinalização são mais discutido abaixo com mais detalhes. A infecção cariosa, se não for controlada, irá progredir através nos tecidos duros dentais e no núcleo da polpa mole. No geral, os marcadores da inflamação também subsequentemente aumento incluindo os níveis de citocinas e da célula imunológica infiltrar [64, 73, 93]. Na verdade, os níveis aumentados de citocinas têm uma gama de funções regulatórias, incluindo linfócitos recrutamento, extravasamento, ativação, diferenciação e produção de anticorpos. Os papéis das citocinas, IL-1, IL1- e TNF- são particularmente bem caracterizados em orquestrando a resposta imune na polpa em resposta a cárie e infecções periapicais associadas mais profundas [93- 100]. Inicialmente, como já foi discutido, as células pulpares residentes, incluindo odontoblastos, aumentará a expressão destes moléculas; no entanto, uma série de células imunológicas recrutadas para o lesão em resposta à infecção irá adicionar ainda mais à molécula ular milieu. Além disso, os componentes da dentina liberados por ácidos bacterianos cariados durante o processo de desmineralização também demonstraram contribuir para os níveis de mediadores inflamatórios [101]. Notavelmente, muitas outras citocinas incluindo IL-4, IL-6, IL-8 e IL-10 mostraram ser aumentada no tecido pulpar, que é afetado pela doença cariosa [102–104]. É uma gama dessas potentes sinalizações de citocinas moléculas que geram os gradientes quimiotáticos que conduzem ao recrutamento e ativação das células imunes descritas acima e pode posteriormente levar ao ciclo crônico de inflamação presente dentro do dente [105, 106]. Notavelmente, a citocina IL-8 é expressa constitutivamente por odontoblastos, provavelmente em antecipação de eventos de doença, e seus níveis podem ser significativamente regulados positivamente por bactérias componentes (por exemplo, LPS via mecanismos de sinalização TLR) e por IL-1 e TNF- em uma variedade de tipos de células [107]. IL-8 é particularmente importante no recrutamento e ativação de neutrófilos, que geralmente são uma das primeiras células imunes tipos presentes no local da doença infecciosa (conforme descrito em detalhes acima). Curiosamente, relatamos elevada níveis em ambos os níveis de transcrição e proteína para um intervalo [66]. Como sabemos que os odontoblastos basicamente expressam certas citocinas [107], portanto, talvez não seja surpreendente que essas moléculas bioativas tornam-se sequestradas dentro do dentina para liberação posterior quando for desmineralizada durante o processo da doença. Na verdade, os componentes da dentina matriz são claramente multifuncionais e podem estimular múltiplos processos como a promoção da mineralização e estimulação migração e ativação celular [92, 100, 101, 108]. O extravasamento e a atividade antimicrobiana do sistema imunológico células dentro da polpa resultam na liberação de moléculas que, embora vise combater a infecção bacteriana, pode no entanto, também causam danos colaterais significativos ao tecido do hospedeiro. Enzimas degradativas, como as MMPs necessárias para o migração de células imunes através da matriz de tecido mole, causa dano degradativo e o aumento dos níveis de oxi-reativo espécies gen (ROS) utilizadas por células imunes para agentes antimicrobianos a ação também danifica as células e tecidos do hospedeiro. Esses eventos podem contribuem para o ciclo crônico de inflamação, pois estes moléculas também são conhecidas por terem pró-inflamatórias diretas ações. Na verdade, ROS, incluindo ânions superóxido, hidro- peróxido de gênio e radicais hidroxila podem estimular citocinas liberar ativando a chave intracelular pró-inflamatória vias de sinalização reguladas pelo p38 MAPK e NF-B proteínas em vários tipos de células estruturais do tecido e imunes [13, 109, 110]. Notavelmente, esses caminhos se tornaram extremamente bem caracterizados no processo pró-inflamatório e são central para a transdução de sinal extracelular em resposta a estresses celulares, como infecção e estimulação de citocinas [111, 112]. No entanto, deve-se notar que, embora a ativação dessas vias de sinalização é geralmente considerado envolvidos na amplificação do sistema imunológico e inflamatório respostas históricas, eles também parecem estar associados ao reparo e sinalização de regeneração. Na verdade, embora geralmente seja considerado que a reparação do tecido não ocorre até que a infecção esteja sob controle e a inflamação é modulada, a magnitude e a natureza temporoespacial dos eventos pode ser a chave para o ajuste fino esta resposta complexa. A ligação entre inflamação e regeneração por meio dessas interações de sinalização intracelular ser discutido mais adiante. Notavelmente, o complexo dentina-polpa tem um regen significativo potencial erativo após lesão devido ao seu dentino terciário respostas gênicas. Devido às diferenças de complexidade de os processos celulares envolvidos na reação ou reparação dentinogênese, a resposta inflamatória local provavelmente têm efeitos diferentes nos diferentes estágios dentro dela [66]. Isto é notável que os eventos de reparação do tecido provavelmente ocorrerão apenas quando a infecção e a inflamação estão sob controle e isso pode resultar da resposta imune resolvendo o infecção, ou após intervenção clínica para remover o doença. Este equilíbrio entre defesa e reparo no tecido é claramente importante. Na verdade, não pareceria prático para Página 8 8 Mediadores da inflamação recurso corporal a ser utilizado para reconstruir o tecido, que permanece sob ataque de infecção e, portanto, pode continuar a quebrar baixa. Além disso, do ponto de vista clínico, se o tecido é reconstruída enquanto a infecção ainda está presente, isso pode ser inútil e provavelmente resultará na necessidade de retratamento. Em apoio a esta premissa, várias linhas de evidência indicam que a inflamação pulpar crônica impede processos e o paradigma aceito é que a regeneração só segue após a resolução adequada da inflamação, que provavelmente ocorre após a desinfecção [113-115]. Na verdade, nós saiba que enquanto as respostas imunoinflamatórias visam para ser protetor, o dano ao tecido ocorre colateralmente devido ao células relacionadas ao reparo. Na verdade, o receptor de quimiocina CXC 4 (CXCR4) é conhecido por ser expresso em ambos os dois diferentes tipos de células [131, 132]. Além disso, tanto o receptor e seu ligante, fator-1 derivado de célula estromal (SDF-1) / CXCL12, foram detectados dentro do complexo dentina-polpa e são regulados positivamente durante a doença dentária [133, 134]. Potencialmente, o compartilhamento deste receptor quimiotático por estes tipos de células parecem um tanto lógicos quanto os tecidos que são danificado ou infectado, como é o caso do dente durante infecção de cárie, necessidade de recrutar células imunes e células-tronco aos locais de lesão para facilitar a defesa e o reparo [135]. O regulamentação sobre qual desses dois processos predomina liberação de moléculas degradativas e enzimas, conforme descrito acima, e, portanto, quaisquer mecanismos de reparação em curso podem não ser aparente. Potencialmente, a evidência mais significativa que a resolução da infecção e inflamação são necessárias para permitir a regeneração é derivado de animal clássico estudos, que demonstraram que o reparo era aparente apenas em cavidades artificiais feitas em animais livres de germes comparadas com aqueles em que as cavidades foram infectadas e subsequentes ocorreu inflamação [116]. Outras evidências sobre os efeitos da inflamação na regeneração vêm de estudos in vitro que demonstram as respostas bifásicas de células da polpa em moléculas de sinalização pró-inflamatórias. Notavelmente, enquanto os níveis relativamente baixos de citocinas e fatores de crescimento pode ser estimulante para as células, altos níveis dessas moléculas, como TNF- e TGF-, presentes durante a infecção e inflamação pode causar mortecelular [97, 108, 117, 118]. Mais evidências diretas também vêm de estudos que demonstram processos de diferenciação de células-tronco são claramente impedidos por sinalização pró-inflamatória [119, 120]. Trabalhos recentes indicaram, no entanto, que sinais podem estimular processos de reparo (revisado em [121]). Na verdade, a transdução de sinal via ambos os principais fatores pró-inflamatórios As vias MAPK e NF-B (conforme descrito acima) também são implicado em vários processos de resposta reparadora. Dados de várias fontes demonstraram que estes cascatas celulares podem ser ativadas nas células dentárias por vários moléculas relacionadas à inflamação, incluindo com- bacteriana ponentes, ROS, e citocinas, que posteriormente conduzem em mineralização vitro e respostas de diferenciação. Discutivelmente, pode ser que os níveis agudos ou baixos desses sinais são necessários para sinalizar essas respostas regenerativas [109, 122-128]. Curiosamente, também se sabe que morrer as células liberam e promovem a secreção local de baixos níveis de mediadores pró-inflamatórios como sinais relacionados a danos [129]. Potencialmente, essa inflamação estéril pode ocorrer durante senescência de fibroblasto na polpa de envelhecimento e, posteriormente, este processo pode gerar pontos de nucleação que conduzem a polpa formação de pedra [130]. Combinados, esses dados indicam que um delicado equilíbrio existe entre a sinalização ou inibição de reparo e regeneração por mediadores pró-inflamatórios. Posteriormente, formulamos a hipótese de que nível baixo relativo ou a inflamação aguda pode estimular a regeneração do tecido, enquanto níveis crônicos mais elevados podem impedir os processos reparadores e favorecem o recrutamento e a ativação de células imunes intensas. Evidências intrigantes ligando os dois processos de reparo e a regeneração também pode ser derivada de dados que demonstra o compartilhamento de receptores entre imunológicos e pode, no entanto, ser controlado localmente, como os estudos têm mostrado que os níveis de citocinas modulam a expressão da superfície das células-tronco de CXCR4. Portanto, é concebível que relativamente alto níveis de moléculas pró-inflamatórias podem anular CXCR4- resposta mediada por células-tronco em locais onde a inflamação é anulando [131]. Suporte adicional para o papel dos eventos de inflamação pré- o reparo de cessão é potencialmente fornecido clinicamente após o aplicação dos agentes de capeamento de polpa quimicamente relacionados de hidróxido de cálcio e agregado trióxido mineral (MTA). Esses agentes restauradores são conhecidos por permitir a formação da dentina terciária, na forma de uma ponte de dentina, abaixo o local de aplicação. Notavelmente, no entanto, cronologicamente antes de sinais visíveis de processo de cicatrização de tecido duro, dentário a inflamação do tecido é rotineiramente observada histologicamente [136]. Embora o hidróxido de cálcio tenha sido aplicado clinicamente por mais de 60 anos [137-140], seu mecanismo de ação na indução da dentinogênese reparativa permanece controversa, embora seus efeitos benéficos foram atribuídos à liberação local de íons hidroxila [139], que aumentam o pH e levam a necrose [141, 142]. Portanto, é o produto químico não específico efeito de irritação do tecido destes restauradores que tem sido citado como seu principal mecanismo de ação para promover regeneração de tecido do complexo dentina-polpa. Estudos mais recentes também indicaram que esses efeitos regenerativos são talvez mais relacionado à sua capacidade de esterilizar o local da infecção enquanto libera componentes de sinalização bioativos do dentina [143, 144]. Portanto, poderia ser hipotetizado que um combinação de eventos pode ocorrer para facilitar a polpa da dentina reparo complexo in vivo após sua colocação. De fato, a necrose celular local pode estimular a inflamação estéril [145-148], que é capaz de resolver devido à eliminação de bactérias pela combinação do material e clínica procedimento. Esta resposta imune relativamente leve e aguda combinado com a lixiviação de fatores de crescimento e sinalização moléculas da dentina podem, subsequentemente, gerar um ambiente propício para dentinogênese reparadora [149- 152]. Além disso, foi observado que o MTA pode aumentar a liberação de citocinas, incluindo IL-1, IL-1, IL-2, IL-6, e IL-8, de células mineralizantes e esta leve e aguda resposta inflamatória induzida por material também pode contribuir para reparo clínico [153-155]. Para melhor caracterizar a resposta molecular da polpa tecido durante a cárie, realizamos alto rendimento perfil transcricional usando doenças e tecidos pulpares saudáveis processar. Os dados indicaram que os processos de tecido predominantes, vias e redes moleculares interativas detectadas foram Página 9 Mediadores da inflamação 9 de natureza pró-inflamatória, embora houvesse evidências mínimas dência de eventos moleculares associados ao reparo [11] (Figura 3). Na verdade, o aumento da expressão de muitos bem caracterizados mediadores pró-inflamatórios foram detectados enquanto outros dados mineração nos permitiu identificar mudanças de expressão em vários moléculas anteriormente não associadas à doença do tecido dentário facilidade. Posteriormente, especulamos que respostas relacionadas ao reparo podem estar ocorrendo e, portanto, mais bioinformaticamente interrogou nossos conjuntos de dados e identificou identificou a molécula candidata relacionada ao reparo, adrenomedulina (ADM). Esta citocina pleiotrópica foi regulada positivamente durante doença dentária e é relatado ter antibacteriano e propriedades imunomoduladoras, além de ser um conhecido mediador molecular de tecido angiogênico e mineralizado processos reparativos. Outros também mostraram que é capaz de modular a inflamação em nível molecular [156-159]. Nosso a aplicação de procedimentos clínicos odontológicos e restaura- materiais ativos tem como objetivo remover a infecção, facilitar a resolução da resposta inflamatória e permitir o reparo processos. Notavelmente, agora estão sendo feitas tentativas para aplicar conhecimento das redes de citocinas invocadas para diagnóstico e propósitos de prognóstico. Prevê-se que esses dados irá permitir a identificação de lesões refratárias à endodôntica tratamento devido à inflamação crônica não resolvida [164]. Enquanto os diagnósticos estão sendo desenvolvidos com base no caracterização da resposta inflamatória, moduladores de inflamação tem o potencial de ser usado como adjuvante para facilita a resposta de cura e ajuda na longevidade da restauração. Um trabalho recente demonstrou que a resina dentária restauradora procedimentos podem ser complementados com antioxidantes, como N-acetil-cisteína (NAC). Esta suplementação supostamente fornece proteção para as células pulpares de ROS gerados estudos subsequentes continuaram a demonstrar que a ADM pode exerce efeitos semelhantes nos tecidos dentais e é arquivado dentro da dentina durante a dentinogênese decídua [160]. Esses dados indicam que esta molécula pode ser um alvo viável para uso em futuras terapias biológicas para tecidos duros e moles reparo do complexo dentina-polpa. Embora seja voltado para a identificação de moduladores moleculares de inflamação do tecido dentário, que pode ter eficácia em permitindo a reparação do tecido duro, também é interessante especular que direcionam a entrega de células-tronco mesenquimais (MSCs) ou seus secretomos podem fornecer uma nova abordagem para controlar inflamação. De fato, MSCs adultos / pós-natais, incluindo den- as células-tronco da polpa tal, isoladas de uma variedade de tecidos têm capacidade imunomodulatória demonstrável, seja por meio de seus contato célula-célula ou através de seus componentes secretados que podem inibir a proliferação, secreção de citocinas / anticorpos, imunidade maturação celular e apresentação de antígeno por células T, células B, Células NK e DCs [161-163]. Contato direto célula a célula entre as células-tronco e imunológicas é conhecido porprovocar secreção de fatores solúveis, como TGF-1 e indoleamina-2,3- dioxigenase-1, que posteriormente pode amortecer o sistema imunológico resposta. Embora as MSCs possam fornecer uma abordagem de terapia celular para auxiliar na reparação do tecido dentário inflamado, se administrado de forma adequada, melhor caracterização de seus componentes ativos secretados pode permitir a identificação de novas moléculas para reparação do tecido dentário. Os dados agora indicam que, durante uma cárie progressiva infecção, inicialmente são os odontoblastos que detectam a bactérias invasoras e, posteriormente, células dentro do núcleo da polpa como células imunes residentes, fibroblastos, células-tronco e as células endoteliais são envolvidas na resposta molecular. Mais sinalização autócrina e parácrina amplifica o reação e leva a um aumento da infiltração de células imunes. A elaboração de uma infinidade de citocinas e quimiocinas terá consequências resultantes para o tecido e sua mecanismos de reparo e este meio é ainda adicionado pelo moléculas de sinalização liberadas da própria matriz de dentina pela ação de ácidos bacterianos [48]. Este coquetel local de moléculas bioativas continuarão a recrutar cronicamente e ativar as células do sistema imunológico, que combatem as bactérias invasoras. Os níveis relativamente altos de mediadores pró-inflamatórios presente no ambiente local provavelmente prejudicará qualquer eventos de cura nos níveis celular e molecular. Atualmente, após a colocação da resina. Curiosamente, o NAC também pode limitar a ativação da chave ROS ativada NF- B proinflamma- via histórica [165] e esta modulação também pode minimizar a resposta inflamatória, subsequentemente criando mais ambiente propício para a reparação de tecidos. Mais estudos neste área pode identificar outros antioxidantes e vias, que pode facilitar as respostas de reparo do tecido dentário. Outro trabalho demonstrou a importância da modulação de ROS e espécies reativas de nitrogênio (RNS) para facilitar o reparo. Kim et al. [166] demonstraram recentemente que o mecanismo antiinflamatório de exogenamente aplicado PPAR em células da polpa dentária humana ativada era provável devido à remoção de NO e ROS, que subsequentemente suprimiu tanto o NF-B inflamatório quanto o extracelular vias de sinalização de quinase regulada por sinal (ERK) 1/2. O efeitos antiinflamatórios de outros compostos de origem natural libras, como ácido paquímico, derivado do cogumelo Formitopsis niagra, também foram explorados. Curiosamente, este composto pode não apenas ter atividade antiinflamatória, mas também parece ser capaz de promover a diferenciação do odontoblasto via ativação da via HO-1. Esses dados indicam ainda cate a importante inter-relação entre a inflamação e reparo e sua aplicação potencial para doenças dentárias tratamento [167]. Recentemente, uma área empolgante relacionada ao aplicação terapêutica de microRNAs reguladores (miRNAs) foi reportado. Essas moléculas de miRNA foram mostrado ser diferencialmente expresso entre saudável e polpas dentárias doentes [168] e o trabalho está em andamento dentro a indústria farmacêutica para projetar essas moléculas para entrega para tratar uma série de doenças inflamatórias. Potencialmente, miRNAs podem, portanto, um dia ser aplicados no tratamento de doenças dentárias como um meio de desviar a balança de uma doença crônica ambiente inflamatório para um mais propício para o tecido reparar. Agora é evidente que mais estudos são necessários que visam as interações entre o inflamatório e respostas regenerativas dentro do complexo dentina-polpa como estes podem identificar novas terapias para a reparação do tecido dentário. 4. Conclusão Agora estamos desenvolvendo uma base melhor e mais completa posição dos eventos moleculares e celulares que ocorrem Página 10 10 Mediadores da inflamação Função Rede 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Apoptose Mobilização / fluxo de cálcio Síntese / metabolismo de lipídios Medula óssea / movimento celular ∗ Síntese / regulação de NO ∗ Reabsorção de tecido duro # Formação de tecido duro # Função linfocitária ∗ Explosão respiratória / ROS ∗ Desenvolvimento / diferenciação ∗ Fagocitose ∗ Ativação ∗ Quimiotaxia ∗ (a) Polpa doente de cárie Função Rede 1 2 3 Mitogênese / progressão do ciclo celular Viabilidade / crescimento celular Exocitose Polarização celular Angiogênese (b) Polpa saudável MMP9 ILBSPP1 PLAU C1QA CCL2 PLAUR CAM1 PTPNS1 LYN CSF1R CSF2RB FCER1G CD44 CD4 PTPRC ICSBP1 Extracelular Membrana Citoplasma Núcleo C3 7,50 6,506,50 2,50 19,00 2,60 2,70 2,10 SBRPINE2 2,30 2,00 3,10 4,60 3,20 3,00 52,50 6,10 3,20 4,00 30,10 MMP1 26,80 (c) Figura 3: Tabelas ((a) e (b)) mostrando as principais funções associadas às redes 16 e 3 moleculares identificadas como sendo significativamente ativado (≥ 6 genes foco) em cárie e tecido pulpar saudável, respectivamente. O sombreamento das caixas indica as redes associadas a a função e, portanto, apoiou sua inclusão como sendo ativa. A análise foi realizada usando o software Ingenuity Pathways Analysis (IPA) (http://www.ingenuity.com/products/ipa) nos conjuntos de dados de alto rendimento relatados em McLachlan et al. [11]. Dezesseis e três funcionais categorias foram identificadas como sendo ativadas em tecidos pulpares com doença cariosa e saudáveis, respectivamente. Tecido pulpar com doença de cárie claramente demonstraram aumento da rede molecular e atividade funcional em comparação com o tecido pulpar saudável. Os asteriscos (∗) em (a) indicam funções que estão associados a células do sistema imunológico (conforme identificado pelo IPA); notavelmente, algumas evidências da função de reparo do tecido duro também foram evidentes (#). As funções ontológicas identificadas em (b) provavelmente estão associadas aos processos homeostáticos do tecido pulpar. A imagem (c) mostra um exemplo de rede (rede 1 do conjunto de dados de tecido pulpar cariado), que também mostra a localização subcelular das moléculas que foram identificadas como diferencialmente expresso. A ativação desta rede via cascatas de sinalização intracelular resulta na elaboração de chaves inflamatórias associadas quimiocinas, como CXCL8 (IL-8) e CCL2, e as metaloproteinases de matriz (MMPs) 1 e 9. Página 11 Mediadores da inflamação 11 no complexo dentina-polpa durante a inflamação e reparo após doença cariosa. Durante a desinfecção do dentista tecido é claramente imperativo para a saúde do dente, o interação subsequente entre a defesa do tecido dentário e o reparo é complexo e o ajuste fino da regulação de esses processos são importantes para garantir que resposta predomina quando o tecido pulpar vital pode ser retido clinicamente ou regenerado. É claro que a atividade de pesquisa sustentada nesta área combinada com abordagens translacionais clínicas pode resultar no desenvolvimento de novas terapêuticas que habilitar defesa do host e eventos de reparo Avanços em nosso compreensão das interações entre imunológico e respostas regenerativas podem, portanto, influenciar a prática clínica tice e beneficie os pacientes odontológicos no futuro. Conflito de interesses Os autores declaram não haver conflito de interesses quanto à publicação deste artigo. Contribuição dos Autores Jean-Christophe Farges, Brigitte Alliot-Licht e Paul R. Cooper contribuiu igualmente para este trabalho e deve ser espada ”, Journal of Endodontics , vol. 40, não. 4, suplemento, pp. S46 – S51, 2014. [10] A. Gaudin, E. Renard, M. Hill et al., "Phenotypic analysis of células imunocompetentes na polpa dentária humana saudável ”, Journal of Endodontics , vol. 41, no. 5, pp. 621-627, 2015. 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