Rol antiinflamatorio y restaurador de la melatonina en el síndrome metabólico asociado a enfermedad periodontal en ratas

Abstract

En el síndrome metabólico y en la enfermedad periodontal coexiste un estado oxidativo-inflamatorio sistémico que agrava la respuesta inflamatoria del hospedador, lo que conduce a una enfermedad periodontal más agresiva. Aún no se han explorado en profundidad los mecanismos que subyacen en la relación entre estas dos enfermedades. La melatonina es una neurohormona que posee propiedades antiinflamatorias y modula la activación del inflamasoma NLRP3. En este estudio se propone a melatonina como un agente potencial para proteger y restaurar la salud de los tejidos gingivales y a su vez atenuar las manifestaciones sistémicas en pacientes con esta asociación de enfermedades. Para abordar esta cuestión, desarrollamos un modelo de síndrome metabólico más enfermedad periodontal en ratas. Se aplicó melatonina de forma local infragingival con el propósito de estudiar sus efectos en este contexto. En el grupo experimental se observó un aumento significativo en el peso y la grasa abdominal, y en la glucemia, los triglicéridos y el colesterol total mientras que el colesterol-HDL se vió disminuido. También encontramos una alteración en las enzimas hepáticas transaminasa glutámico-pirúvica y transaminasa glutámico-oxalacética, compatibles con daño hepático. Todas estas manifestaciones demostraron el establecimiento de un síndrome metabólico exacerbado y sostenido por la enfermedad periodontal. Asímismo, a nivel bucal se observó un aumento en el acúmulo del biofilm y una evidente resorción ósea a la inspección y en el análisis de las imágenes radiográficas e histológicas. El hallazgo del aumento en la expresión del inflamasoma NLRP3 por inmunohistoquímica indicaría la presencia de un proceso inflamatorio local agravado por el síndrome metabólico. En consonancia con estos resultados, la presencia aumentada del inflamasoma NLRP3 en las células hépaticas sugirió también la asociación y potenciación bidireccional de ambas enfermedades. En el grupo con ambas enfermedades asociadas, tratado con melatonina, pudimos observar el restablecimiento de los parámetros bioquímicos, radiográficos e histológicos. Además, se evidenció tanto a nivel bucal como hepático, una disminución en la marcación citoplasmática del inflamasoma NLRP3 y una marcación positiva para IL-10, interlequina resolutiva de la inflamación. Estos resultados nos demuestran que la melatonina ejerce una acción citoprotectora significativa al revertir la inflamación mediante la regulación negativa de las citoquinas proinflamatorias y la estimulación de las citoquinas antiinflamatorias. Los hallazgos obtenidos en esta tesis sugieren que la melatonina podría ser un agente terapéutico prometedor para disminuir la gravedad y reducir los síntomas sistémicos, tanto en la enfermedad periodontal como en el síndrome metabólico cuando están asociados.

The metabolic syndrome and periodontal disease coexists a systemic oxidative-inflammatory state that aggravates the host's inflammatory response and leads to a more aggressive periodontal disease. The mechanisms underlying the relationship between these two diseases have not yet been explored in depth. Melatonin is a neurohormone that possesses anti-inflammatory properties and modulates the activation of the inflammatory NLRP3. In this study melatonin is proposed as a potential agent to protect and restore the health of gingival tissues and in turn attenuate systemic manifestations in patients with this association of diseases. To address this issue, we developed a model of metabolic syndrome plus periodontal disease in rats. Melatonin was applied locally infragingival to study its effects in this context. The experimental group observed a significant increase in weight and abdominal fat, glycemia, triglycerides and total cholesterol while HDL- cholesterol was decreased. We also found an alteration in the liver enzymes glutamic-pyruvic transaminase and glutamic-oxalacetic transaminase, compatible with liver damage. All these manifestations demonstrated the establishment of a metabolic syndrome exacerbated and sustained by periodontal disease. Likewise, an increase in biofilm accumulation and evident bone resorption was observed at the oral level and in the analysis of radiographic and histological images. The finding of increased expression of inflammatory NLRP3 by immunohistochemistry would indicate the presence of a local inflammatory process aggravated by metabolic syndrome. Consistent with these results, the increased presence of inflammatory NLRP3 in liver cells also suggested the two-way association and empowerment of both diseases.In the group with both associated diseases, treated with melatonin, we observed the restoration of biochemical, radiographic and histological parameters. In addition, there was evidence at both the oral and hepatic levels, of a decrease in cytoplasmic marking of the inflammatory NLRP3 and a positive marking for IL- 10, interlechin resolutive of inflammation. These results show that melatonin exerts a significant cytoprotective action by reversing inflammation through the negative regulation of proinflammatory cytokines and the stimulation of anti-inflammatory cytokines.