RELAÇÃO ENTRE DOENÇA PERIODONTAL E ANEMIA Relationship between periodontal diseases and anemia

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1 Braz J Periodontol - March volume 24 - issue 01 RELAÇÃO ENTRE DOENÇA PERIODONTAL E ANEMIA Relationship between periodontal diseases and anemia Rosana Costa Casanovas de Carvalho 1, Sandra Augusta de Moura Leite 1, Karlinne Maria Martins Duarte 2, Marcus Gomes Bastos 3, Cláudia Maria Coelho Alves 4, Bruno Braga Benatti 4, Antônio Luiz Amaral Pereira 4 1 Doutorandos em Odontologia da UFMA. 2 Mestre em Odontologia da UFMA. 3 Professor Doutor da Nefrologia da UFJF. 4 Professores Doutores da Periodontia da UFMA. Recebimento: 17/01/14 - Correção: 24/02/14 - Aceite: 14/03/14 RESUMO Doença Periodontal é um grupo de doenças inflamatórias de origem infecciosa que afetam os tecidos de proteção e sustentação do dente. A perpetuação da resposta do hospedeiro devido à infecção bacteriana persistente interrompe os mecanismos homeostáticos e resulta na liberação de citocinas pró-inflamatórias, proteases e prostanóides, que podem promover destruição da matriz extracelular na gengiva e estimular a reabsorção óssea, além de estimular a produção de proteínas de fase aguda, sendo a IL-6 seu principal indutor. Dentre as proteínas de fase aguda cuja produção é intensamente aumentada durante a infecção e inflamação está a hepcidina que é predominantemente produzida pelo fígado, tendo como principal função a regulação homeostática do metabolismo de ferro, a modulação da defesa orgânica e contribuindo para a patogênese de anemias de causas diversas. O objetivo do estudo foi realizar uma revisão da literatura utilizando uma consulta às bases de dados Cochrane, Bireme e MedLine, tendo como eixo as seguintes palavras-chaves em associação: periodontite crônica, Inflamação e hemoglobina. Foram encontradas 101 publicações científicas por meio de busca eletrônica, sendo 9 da Bireme, 21 do Pubmed e 71 da Cochrane, além de títulos oriundos de referências de outros artigos. Concluiu-se que há indícios que hepcidina esteja associada ao processo inflamatório sendo responsável pela homeostase do ferro e, desta forma, contribuindo para processo patológico da anemia da inflamação crônica. Constatou-se ainda a escassez de artigos que investiguem a possível associação entre a doença periodontal e a anemia. UNITERMOS: Periodontite Crônica. Inflamação. Hemoglobina. R Periodontia 2014; 24: INTRODUÇÃO As doenças periodontais são um grupo de doenças inflamatórias de origem infecciosa, incluindo gengivite e periodontite, que afetam os tecidos de proteção e sustentação do dente. O biofilme microbiano que se acumula ao redor dos dentes e penetra no sulco gengival é o agente etiológico primário das doenças periodontais, sendo causada por microrganismos específicos, principalmente por bactérias Gram - negativas e anaeróbias, como Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola e Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Socransky, Haffajee, 1991; Löe, 1993; Socransky et al., 1998). Inicialmente ocorre um desequilíbrio entre as bactérias e a defesa do hospedeiro que leva a alterações vasculares e à formação de exsudato inflamatório com alteração da cor da gengiva, hemorragia e edema, sendo essa fase definida como gengivite. (Löe,1965). A gengivite promove a fragilização das estruturas e maior acesso de bactérias e seus subprodutos à áreas subjacentes, podendo resultar na migração do epitélio, consequente formação de bolsas periodontais e perda óssea. Este processo culmina com a destruição dos componentes do periodonto, ou seja, cemento radicular, ligamento periodontal e osso alveolar, caracterizando a Periodontite, que é considerada a segunda maior causa de patologia dentária na população humana em todo o mundo (Petersen, Ogawa, 2005; Almeida et al., 2006). A perpetuação da resposta do hospedeiro devido à infecção bacteriana persistente interrompe os mecanismos homeostáticos e resulta na liberação pelos macrófagos e monócitos de mediadores, incluindo as citocinas pró- 48 An official publication of the Brazilian Society of Periodontology ISSN

2 inflamatórias (IL-1, IL-6, fator de necrose tumoral alfa [TNF-α]), proteases (metaloproteinases [MMPs]) e prostanóides (prostaglandina E 2 [PGE2]) que podem promover destruição da matriz extracelular na gengiva e aumentar a reabsorção óssea (Page, 1998), além de estimular a produção de proteínas de fase aguda, sendo a IL-6 seu principal indutor (Forner et al., 2006). Dentre as proteínas de fase aguda cuja produção é intensamente aumentada durante a infecção e inflamação, está a hepcidina, que é predominantemente produzida pelo fígado, tendo como principal função a regulação homeostática do metabolismo de ferro e a modulação da defesa orgânica. A hepcidina é um regulador negativo predominante da absorção de ferro no intestino delgado, controlando o transporte de ferro através da placenta e retendo o ferro nos enterócitos, macrófagos e hepatócitos (Ganz, 2003). O hormônio peptídeo hepático hepcidina regula a absorção, as concentrações plasmáticas e a distribuição de ferro nos tecidos e age causando a degradação do seu receptor, a ferroportina, exportador de ferro celular. A perda de ferroportina diminui fluxo de ferro no plasma para os enterócitos de absorção, para os macrófagos que reciclam o ferro de eritrócitos senescentes, e para os hepatócitos que estocam o ferro, diminuindo assim a concentração de ferro no plasma, contribuindo para a patogênese de anemias de causas diversas (Nemeth et al., 2004). Desta forma, considerando a alta prevalência da periodontite crônica na população e sendo ela um processo infeccioso local com resposta inflamatória sistêmica, traduzida por aumento de PCR, IL-6 e Hepcidina, esta última envolvida na homeostase de ferro, este estudo propôs-se fazer uma revisão de literatura para investigar a possível relação entre a periodontite e a anemia. O objetivo do estudo foi realizar uma revisão de literatura utilizando uma consulta às bases de dados Cochrane, Bireme e MedLine, tendo como eixo as seguintes palavraschaves em associação: Periodontite Crônica, Inflamação, Hemoglobina. REVISÃO DA LITERATURA E DISCUSSÃO A patogênese da doença periodontal consiste em uma cascata de reações inflamatórias e imunológicas, que ainda não foram completamente elucidadas (Lappin et al., 2000). Aspectos protetores da resposta do hospedeiro incluem recrutamento de neutrófilos, produção de anticorpos e, possivelmente, a liberação de citocinas, incluindo o fator de transformação do crescimento beta (TGF-β), interleucina-4 (IL-4), IL-10 e interleucina 17 (IL-17) (Page, 1998; Xiong, Wei, An official publication of the Brazilian Society of Periodontology ISSN Peng, 2009). A destruição dos tecidos parece resultar de uma interação complexa entre estas bactérias e o sistema imuneinflamatório do hospedeiro (Pozo et al., 2005). Pacientes com DP crônica têm uma produção aumentada de citocinas inflamatórias (IL-1b, TNF-a, IL-6) (Offenbacher et al., 1996; Gorska et al., 2003), e que podem induzir a elevação plasmática do nível de proteínas de fase aguda, como por exemplo, a Proteína C Reativa (Amar et al., 2003; Buhlin et al,, 2003; Craig et al., 2003), promovendo uma resposta inflamatória sistêmica moderada (Noack et al., 2001; Loos et al., 2005). Tal fato demonstra que a DP crônica é um protótipo de infecção local de baixo grau associado com uma resposta inflamatória sistêmica moderada (Gemmell et al.,1997; Mattila et al., 2002; D Aiuto et al., 2005; Vilela et al., 2011). Em humanos, o fígado tem um papel central na resposta imune inata e é responsável pela síntese elevada de muitas proteínas de fase aguda que estão envolvidas na defesa do organismo. A hepcidina é uma proteína de fase aguda que está diretamente envolvida no metabolismo do ferro e sua síntese é aumentada substancialmente durante infecção e inflamação reduzindo o ferro no soro sanguíneo (Pigeon et al., 2001; Nicolas et al., 2002) A hepcidina, um peptídeo catiônico pequeno e rico em cisteína recentemente descoberto, foi isolada independentemente por dois grupos que procuravam novos peptídeos antimicrobianos. Krause et al. (2000), isolaram um peptídeo novo no plasma que era produzido pelo fígado e tinha propriedades antimicrobiais, sendo nomeado liverexpressed antimicrobial peptide-1 (LEAP-1). Já Park et al. (2001) isolaram este peptídeo na urina humana e o nomearam hepcidina (hepatic bactericidal protein). A forma bioativa madura da hepcidina é um peptídeo de 25 aminoácidos que deriva de um precussor (preprohepcidina) de 84 aminoácidos, que por clivagem N-terminal de um peptídeo de 24 aminoacidos, origina a prohepcidina. Ocorrendo em seguida a segunda clivagem de um peptídeo de 35 aminoacidos para a forma de hepcidina 25, que é excretada na urina e soro humanos. Outras duas isoformas com 20 e 22 aminoácidos são detectáveis na urina e soro humanos, tendo significado biológico ainda incerto (Ganz, 2003; Nemeth, 2010). A citocina inflamatória IL-6, aparentemente, é um indutor fundamental da síntese da hepcidina durante a inflamação (Nemeth et al., 2004). A IL-6 regula diretamente a hepcidina por meio da indução do promotor pela ligação do fator de ativação da transcrição STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3) (Wrighting, Andrews, 2006). A principal função da hepcidina é a modulação da defesa orgânica e a regulação homeostática do metabolismo de ferro. O ferro é o metal de transição mais abundante no corpo 49

3 humano, sendo o mediador de enzimas e proteínas catalíticas cruciais para a síntese do DNA, transporte do oxigênio na hemoglobina, transporte de elétrons, respiração da célula, fosforilação oxidativa, ciclo do ácido tricarboxílico e outras reações bioquímicas (Roy, Enns, 2000; Bridges, Seligman, 2007). A maioria do ferro absorvido da dieta ou reciclado de hemoglobina está destinada à produção de glóbulos vermelhos. Durante o processo da inflamação e infecção a hepcidina em níveis elevados determina decréscimo na liberação do ferro dos enterócitos, hepatócitos e macrófagos. Como consequência, há um aumento da concentração de ferritina sérica, fortemente relacionada com os níveis protéicos de hepcidina, tanto no soro como na urina. A IL-6 é requerida para a indução da hepcidina e hipoferremia durante a inflamação tanto em animais quanto em humanos (Ganz, 2003). Os níveis de hepcidina no plasma são regulados por diferentes estímulos incluindo citocinas, concentração de ferro no plasma, anemia e hipóxia. O desequilíbrio da expressão de hepcidina resulta em desordens de ferro. A super expressão induz a anemia da doença crônica, enquanto a baixa produção de hepcidina na hemocromatose hereditária leva a acúmulo de ferro nos órgãos vitais (Domenico, Ward, Kaplan, 2007). O principal exportador do ferro para o plasma é a ferroportina (FTP) localizada na extremidade basolateral de vários tipos de célula, incluindo sinciciotrofoblastos placentários, enterócitos duodenais, hepatócitos e macrófagos. A expressão do mrna da FTP está aumentada na deficiência de ferro e hipóxia, sendo também seletiva para o ferro divalente. Uma vez exteriorizado pela ferroportina para o plasma, o ferro é novamente oxidado para Fe 3+ por meio da hefaestina e então ligado e transportado pela transferrina sérica (Oates, 2007). Desta forma, a homeostase do ferro é regulada por dois mecanismos principais: um deles intracelular, de acordo com a quantidade de ferro que a célula dispõe, e outro sistêmico, onde a hepcidina tem papel crucial (Grotto, 2008). Vários pesquisadores investigaram a hepcidina como uma molécula de ligação entre inflamação e anemia (Deicher, Hörl, 2004; Pietrangelo, Trautwein, 2004; Malyszko et al., 2005; Vyoral, Petrák, 2005; Zaritsky et al., 2009; Zaritsky et al., 2010; Kuo et al., 2012), sendo negativamente relacionada com a hemoglobina, hematócrito e eritrócitos e positivamente relacionada com as doses de eritropoetina e ferritina (Malyszko et al., 2005). Na regulação do transporte de ferro transmembrana, o complexo ferroportina-hepcidina é degradado nos lisossomos e o ferro é mantido dentro das células (principalmente enterócitos, hepatócitos e macrófagos). Isto leva à diminuição de absorção de ferro no intestino e a uma diminuição na concentração de ferro sérico. Assim, a hepcidina regula os níveis de ferro sérico durante a inflamação, infecção e possivelmente também no câncer (Malyszko et al., 2005; Malyszko, Mysliwiec, 2007). A deficiência na produção de hepcidina causa sobrecarga sistêmica de ferro, levando a instalação de anemias como a beta-talassemia. Já o excesso de hepcidina causa a redução do ferro circulante e contribui para o desenvolvimento da anemia em doenças inflamatórias crônicas e doença renal, e pode causar resistência à eritropoetina. O diagnóstico das diferentes formas de anemia será facilitado pela melhoria dos ensaios de hepcidina, e o tratamento deve ser reforçado através do desenvolvimento de agonistas e antagonistas da hepcidina (Nemeth, 2010; Camashella & Silvestri, 2011; Ganz & Nemeth, 2011). Desde a descoberta de hepcidina, há aproximadamente 10 anos atrás, vários grupos de cientistas têm tentado desenvolver ensaios adequados para a mensuração deste peptídeo em fluidos biológicos. As primeiras tentativas foram frustradas pela dificuldade de produzir anticorpos contra esse peptídeo pequeno, e embora isso tenha sido resolvido, a preocupação agora é que o ensaio está detectando outras formas de hepcidina além da hepcidina biologicamente ativa (Macdougall et al., 2010). Primeiramente foram utilizados os radioimunoensaios, sensíveis e altamente específicos, mas que caíram em desuso pelos riscos inerentes ao uso de radioisótopos (Grebenchtichkov et al., 2009). Mais recentemente foram utilizadas técnicas de espectometria de massa para determinação dos níveis de hepcidina. Essas são técnicas analíticas para determinação da composição elementar e elucidação estrutural de pequenas moléculas, incluindo peptídeos. Apesar de serem considerados os ensaios mais precisos para mensurar especificamente a hepcidina-25, são mais trabalhosas, exigem instrumental mais sofisticado e de maior custo, tornando-os inviáveis na prática clínica (Swinkels et al., 2008). Atualmente, os imunoensaios (ELISAS) são mais frequententes utilizados devido a sua alta reprodutibilidade, estabilidade, sensibilidade e possibilita a medição quantitativa da hepcidina bioativa. O exercício de comparação das medidas de hepcidina entre os diferentes ensaios em todo o mundo apresentam alta variabilidade, alcançando uma variação de 10 vezes entre os mais sensíveis métodos de espectometria de massa e os imunoensaios, como o ELISA (Zaritsky et al., 2009; Macdougall et al., 2010). 50 An official publication of the Brazilian Society of Periodontology ISSN

4 Embora estas limitações não impeçam as comparações de amostras, elas tornam difícil determinar o intervalo de referência preciso para os níveis plasmáticos de hepcidina, sendo necessário aperfeiçoar a metodologia dos diferentes ensaios. Se isso for alcançado, é possível que medição da hepcidina sérica seja mais sensível e informativa que os marcadores tradicionais de status de ferro que foram usados ao longo das últimas duas décadas (ferritina, saturação da transferrina, hemácias hipocrômicas, eritrócitos, hemoglobina), e que as estratégias futuras para o gerenciamento de anemias ferroprivas em pacientes sejam direcionadas de modo a reduzir os níveis plasmáticos desse peptídeo (Macdougal l et al., 2010). Alguns artigos já mostraram uma associação entre a doença periodontal e o desenvolvimento da anemia da inflamação crônica (Pradeep et al., 2011; Vilela et al., 2011), mas até o momento nenhum estudo relacionou este processo à hepcidina, embora Vilela tenha demonstrado a associação da periodontite crônica com um precursor da hepcidina, a prohepcidina. Neste estudo, Vilela et al. (2011) estudaram o impacto da terapia periodontal não cirúrgica sobre a Prohepcidina e marcadores inflamatórios (IL-6, PRC-us) em pacientes com periodontite crônica de moderada a severa, sendo um grupo com paciente portadores de Doença Renal Crônica (Grupo 1) e outro com pacientes sem doenças sistêmicas (Grupo Controle).Os resultados apontaram que a instituição da terapia periodontal se mostrou eficaz para reduzir, de modo estatisticamente significante, os níveis de Prohepcidina, IL-6,e PCR-us em ambos os grupos, além de trazer melhorias nos parâmetros clínicos periodontais e um aumento significante de hemoglobina e ferritina no grupo controle. Com o objetivo de verificar se pacientes com doença periodontal têm um estado anêmico e subsequentemente avaliar o efeito da terapia periodontal não-cirúrgica sobre a anemia, Pradeep et al. (2011) analisaram 187 pacientes portadores de periodontite crônica, e verificaram que 33,6% apresentavam níveis de hemoglobina abaixo dos valores normais. Após a terapia periodontal, todos os parâmetros hematológicos e clínicos apresentaram melhorias após 6 meses, principalmente nas mulheres, cuja prevalência de anemia pré-tratamento era maior. O presente estudo fortalece a hipótese que periodontite crônica pode levar a anemia e a terapia periodontal não-cirúrgica pode melhorar os níveis de hemoglobina nestes pacientes. - A hepcidina está associada ao processo inflamatório e é responsável pela homeostase do ferro, desta forma está associada ao processo patológico da anemia da inflamação crônica; - Esta revisão de literatura constatou a escassez de artigos que investiguem a possível associação entre a doença periodontal e a anemia. ABSTRACT Periodontal diseases can be defined as inflammatory disease from infectious origin that affect the protection and support tooth tissues. The host response perpetuation due to persistent bacterial infection disrupts the homeostatic mechanisms and results in releasing of the proinflammatory cytokines, proteases and prostanoids that can promote the destruction of extracellular matrix in the gingiva and cause bone resorption, also stimulate the production of acute phase proteins, being the IL-6 the main inductor. Among the acute phase proteins whose production is widely increased during infection and inflammation, there is hepcidin which is predominantly produced by the liver, having as main function the homeostatic regulation of iron metabolism, organic defense modulation and contributing to the pathogenesis of various causes of anemias. The aim of the study was to perform a literature review by using databases Cochrane, Bireme and MedLine, and the following keywords in combination: chronic periodontitis, inflammation and hemoglobin. A total of 101 scientific publications was found by electronic search, 9 from Bireme, 21 from PubMed and 71 from Cochrane, also titles from references by other articles. It was concluded that the hepcidin is associated to inflammatory process and it is responsible for the iron homeostasis therefore leading is associated to the pathologic process of the chronic disease anemia. Also, it was noted the lack of manuscripts that investigate the possible association between periodontal diseases and anemia. UNITERMS: Chronic periodontitis. Inflammation. Hemoglobin. CONCLUSÃO Concluiu-se que: An official publication of the Brazilian Society of Periodontology ISSN

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